W. Wagner

Wachstumsstimulation von humanen osteoblastenähnlichen Zellen durch Thrombozytenkonzentrate in vitro

Fragestellung. Thrombozyten enthaltenverschiedene Wachstumsfaktoren, deren möglicher Nutzen zur Beschleunigungder Knochenregeneration aktuell diskutiert wird. Basisdaten zur biologischenWirkung von Thrombozytenkonzentraten (platelet-rich plasma: PRP) stehen derzeitnoch weitgehend aus. Daher wurde in dieser Studie der In-vitro-Effekt von PRPauf die Proliferationsrate von humanen osteoblastenähnlichen Zellenuntersucht (OLC: osteoblast-like cells). Material und Methode. Aus humanerBeckenkammspongiosa in Zellkultur etablierte OLC wurden mit Thrombozyten (Thr)in verschiedenen Verdünnungslösungen(0–1.700.000 Thr/µl) stimuliert. Nach 3 Tagen erfolgteein WST-1-Test (Roche Diagnostics) zur Quantifizierung der mitochondrialenSynthese bzw. der zellulären Proliferationsrate. Ergebnisse. Die gemessenen Extinktionenvon OLC ließen sich in vitro durch die Zugabe von Thrombozytenkonzentrationsabhängig bis zu einem Plateau steigern. Eine Stimulationüber diesen Peak hinaus führte zu einem leichten Abfall derExtinktionswerte. Die statistische Analyse der Extinktionskurven nach Brunnerund Langer ergab beim paarweisen Vergleich der evaluiertenZellproliferationsraten (nach Stimulation mit unterschiedlich konzentriertenThrombozytenverdünnungslösungen) signifikante Unterschiede (p<0,0001). Statistisch signifikante Unterschiede zeigtensich auch hinsichtlich des Zeitverlaufs der Extinktionsmessungen nach0–5 h (p<0,0001). Schlussfolgerung. Die Studie zeigt,dass die Proliferationsrate von humanen OLC in vitro durch PRPkonzentrationsabhängig gesteigert werden kann. Dieses In-vitro-Ergebnisstützt damit die aktuell diskutierte Annahme, dass der klinische Einsatzvon Thrombozytenkonzentraten die Knochenregeneration beschleunigenkönnte. Aim of the study. Thrombocytes containdifferent growth factors. Their potential use for increasing bone regenerationis currently under discussion. Basic data about the biologic effect of plateletconcentrates (platelet-rich plasma, PRP) are still lacking. This study analyzesthe in vitro effect of PRP on the proliferation rate of human osteoblast-likecells (OLC). Material and method. Human OLC werestimulated with thrombocytes in different dilutions (0–1,700,000thrombocytes/µl). Three days later a WST test (Roche Diagnostics) wasperformed to measure the mitochondrial syntheses and cellular proliferationrate. Results. The proliferation rate of theOLC was (concentration-dependent) increased up to a certain plateau by addingthrombocytes. Further stimulation led to a slight decrease in the proliferationrate. The statistical analysis of the extinction measurements showedsignificant differences in the cell proliferation rates between mostly allthrombocyte concentration groups (p<0.0001). Moreover,a statistically significant difference was evaluated for the time-dependentchange in extinction (0–5 h) (p<0.0001). Conclusion. This study shows that theproliferation rate of human OLC can be stimulated in vitro byconcentration-dependent platelet concentrates. This in vitro result supportsthe currently discussed assumption that the clinical use of PRP might increasebone regeneration.

Using ultrasound transmission velocity to analyse the mechanical properties of teeth after in vitro, in situ, and in vivo irradiation.

Abstract Ultrasound transmission velocity (UTV) in isotropic material as a measure for the modulus of elasticity was correlated to mechanical properties. Changes in micromechanical properties of radiated teeth and influence of the oral cavity were to be evaluated nondestructively. UTV was measured in extracted teeth after 36 Gy and 62 Gy of in situ (enorally, with no contact to the oral cavity) and in vitro irradiation. Relative to controls, teeth subjected to 62 Gy in vivo showed higher UTV values for dentine and enamel. Sound teeth irradiated with 60 Gy in situ also showed higher UTV values for enamel, whereas dentine values were not significantly different from those of control. The mechanical properties of teeth irradiated in vitro were affected only after high experimental doses of up to 500 Gy. The difference between in vivo and in vitro mechanical properties may be due to radioxerostomia-induced damages as well as the status of dentine vitality. This supports the concept of direct radiation-induced damage in synergy with radioxerostomia-induced caries.

Bestimmung der Größe der spezifischen Oberfläche von Knochenersatzmaterialien mittels Gasadsorption

Fragestellung: Die Oberfläche sowie die Mikro- und Mesoporosität von Knochenersatzmaterialien beeinflussen deren chemische und biologische Eigenschaften. Daher wurden in dieser Untersuchung die Größe der spezifischen Oberfläche sowie die Verteilung der Porendurchmesser (Poren < 1 μm) in Knochenersatzmaterialien bestimmt. Material und Methode: Die untersuchten Hydroxylapatite waren synthetischen, bovinen und phytotrophen Ursprungs. Die Trikalziumphosphate und die Biogläser umfassten nur rein synthetische Materialien. ¶Die Gasadsorptionsuntersuchung je einer Probe erfolgte mit Hilfe eines volumetrischen N 2 -Kr-Systems (ASAP 2010, Micromeritics). Zusätzlich wurde für Materialien mit spezifischen Oberflächen ¶> 2 m 2 /g die Porengrößenverteilung nach der BJH-Methode ermittelt. Ergebnisse: 1. Spezifische Oberfläche: 2 der Materialien zeigten eine auffallend große spezifische Oberfläche (BioOss 79,7 m 2 /g, Algipore neu 14,6 m 2 /g). Eine mittlere Oberfläche zeigten Algipore alt (4,9 m 2 /g) und Interpore 200 (2,64 m 2 /g). Die übrigen Materialien zeigten nur kleine Oberflächen (Ceros 80 1,8 m 2 /g, Ceros 82 ¶1,31 m 2 /g, Cerasorb 1,2 m 2 /g, Biobase 0,7 m 2 /g, Endobone 0,7 m 2 /g, Perioglas 0,6 m 2 /g, Allotropat 50 0,2 m 2 /g, Biogran 0,2 m 2 /g). 2. Häufigkeitsverteilung des Porendurchmessers: Die Materialien mit großen und mittleren spezifischen Oberflächen zeigten folgende Porendurchmesser: BioOss 2–50 nm, Algipore neu 2–¶100 nm, Algipore alt 5–50 nm, Interpore 200 2–100 nm. Porengrößen < 2 nm fanden sich kaum. Schlussfolgerungen: Die Materialien BioOss, Algipore alt und neu und Interpore 200 haben ein großes interkonnektierendes Mesoporensystem (Durchmesser < 1 μm). Für die Materialien Biobase, Endobone, Perioglas, Allotropat 50 und Biogran ist dies nicht anzunehmen. Die Materialien Ceros 80, Ceros 82 und Cerasorb zeigen eine dazwischen liegende spezifische Oberflächengröße und weisen einen mäßigen Anteil von solchen interkonnektierenden Poren auf. Ein Einfluss der interkonnektierenden Porosität und der deutlich unterschiedlichen spezifischen Oberflächen auf das Verhalten der Knochenersatzmaterialien in vivo ist nahe liegend. The surface area and the microporosity of bone regeneration materials influence their chemical and ¶biological properties. Therefore, the size of the specific surface area and the distribution of the pore diameters (pores < 1 μm) of bone regeneration materials were analyzed within this study. The analyzed hydroxyapatites were of synthetic, bovine, and phytotroph origin. The tricalcium phosphates and the bioglasses included only synthetic materials. The gas adsorption of each specimen was analyzed using a volumetric N2/Kr system (ASAP 2010, Micromeritics). Additionally, for materials with a specific surface area (> 2 m2/g) the pore size distribution was evaluated by the BJH-method. Two of the ¶materials evaluated astonishingly large dimensions of the specific surface area (BioOss 79.7 m2/g, Algipore new 14.6 m2/g). A medium ¶surface area was found for Algipore old (4.9 m2/g) and Interpore200 ¶(2.64 m2/g). All other included materials showed only small sizes of the specific surface area (Ceros80 ¶1.8 m2/g, Ceros82 1.31 m2/g, Cerasorb 1.2 m2/g, Biobase 0.7 m2/g, Endobone 0.7 m2/g, Perioglas 0.6 m2/g, Allotropat50 0.23 m2/g, Biogran ¶0.2 m2/g). The materials with large and medium sizes of the specific surface area evaluated the following pore diameters: BioOss 2–50 nm, Algipore new 2–100 nm, Algipore old 5–50 nm, Interpore200 2–100 nm. Pore sizes less than 2 nm were not found in relevant numbers. The materials BioOss, old and new Algipore, and Interpore200 contain a large interconnecting mesopore system (diameter < 1 μm). For the materials Biobase, Endobone, Perioglas, Allotropat 50, and Biogran this cannot be assumed. The materials Ceros80, Ceros82, and Cerasorb evaluated a specific surface area between those and might include only a small part of these interconnecting pores. An influence of the interconnecting porosity and the different sizes of the specific surface areas on the biological behavior of the bone regeneration materials can be suggested.

Effect of unilateral diaphragmatic paralysis on postpneumonectomy lung growth

Respiratory muscle-associated stretch has been implicated in normal lung development (fetal breathing movements) and postpneumonectomy lung growth. To test the hypothesis that mechanical stretch from diaphragmatic contraction contributes to lung growth, we performed left phrenic nerve transections (PNT) in mice with and without ipsilateral pneumonectomy. PNT was demonstrated by asymmetric costal margin excursion and confirmed at autopsy. In mice with two lungs, PNT was associated with a decrease in ipsilateral lung volume (P<0.05) and lung weight (P<0.05). After pneumonectomy, PNT was not associated with a change in activity level, measureable hypoxemia, or altered minute ventilation; however, microCT scanning demonstrated altered displacement and underinflation of the cardiac lobe within the first week after pneumonectomy. Coincident with the altered structural realignment, lung impedance measurements, fitted to the constant-phase model, demonstrated elevated airway resistance (P<0.05), but normal peripheral tissue resistance (P>0.05). Most important, PNT appeared to abrogate compensatory lung growth after pneumonectomy; the weight of the lobes of the right lung was significantly less than pneumonectomy alone (P<0.001) and indistinguishable from nonsurgical controls (P>0.05). We conclude that the cyclic stretch associated with diaphragmatic muscle contraction is a controlling factor in postpneumonectomy compensatory lung growth.

Röntgenspektrometrischer Vergleich der aktuell verfügbaren Knochenersatzmaterialien

Einleitung: Die kristalline Struktur von Knochenersatzmaterialien wie Hydroxylapatitkeramiken (HA) oder Trikalziumphosphatkeramiken (TCP) beeinflußt deren physikalische und sicher auch biologische Eigenschaften. Unterschiedliches Löslichkeitsverhalten von synthetischem und biologischem HA scheinen mit unterschiedlichen Ergebnissen in der Röntgenpulverdiffraktometrie (RDX), einem Routineverfahren der Materialwissenschaften [2, 6] zur Analyse kristalliner Strukturen, korreliert zu sein [1]. Vergleichende RDX-Analysen von TCP liegen in der einschlägigen Literatur nicht vor. Best et al. [4] unterstrichen in jüngster Zeit die Bedeutung der Charakterisierung der Knochenersatzmaterialien zum Verständnis der Resorptionsmechanismen [4]. Fragestellung: Ausmaß und Qualität der Kristallisation verschiedener z. Z. verfügbarer Knochenersatzmaterialien wurden mittels RDX-Analyse bestimmt. Material und Methoden: Die verwendeten Materialien wurden in 3 Gruppen eingeteilt: Hydroxylapatitkeramiken, Trikalziumphosphatkeramiken und Biogläser. Anhand der mittels Pulverdiffraktometer gewonnenen Intensitätsspektren können die Materialien hinsichtlich ihrer Zusammensetzung und Kristallisation charakterisiert werden. Ergebnisse: Die HA-Materialien (bis auf Algipore) scheinen monophasige Produkte zu sein, wobei nur Ceros80 und Endobone eine hohe Kristallisation aufweisen. Auch die TCP-Produkte Biobase und Cerasorb sind nahezu monophasig, während Ceros82 aus einer Mischung von 30% HA und 70% β-TCP zu bestehen scheint. Alle TCP weisen einen hohen Kristallisationsgrad auf. Die Biogläser zeigten erwartungsgemäß keine kristallinen Strukturen. Diskussion: Die möglichen Ursachen der inhomogenen Kristallisation der untersuchten Materialien reichen von der Zusammensetzung aus kleinen Einzelkristalliten über Fremdioneneinschlüsse zu defizitären Apatiten durch Kalziumkarbonatbeimengungen. Deren Bedeutung für das biologische Verhalten ist nicht geklärt. Resümee: Es fanden sich Unterschiede zwischen den untersuchten Materialien, deren Bedeutung für das biologische Verhalten nicht geklärt ist. Weiterführende Untersuchungen sind erforderlich, um diese Eigenschaften mit dem klinischen Verhalten zu korrelieren. Introduction: The crystalline structure of hydroxyapatite (HA) and tricalciumphosphate (TCP) used as bone regeneration materials affects their physical and probably also their biological properties. Varying velocities of the HA solution process seem to be correlated to different results in powder diffraction analysis (RDX) [1], a validated, routine procedure in mineralogy [2, 6] to analyse crystallized materials. As far we know there are no comparative RDX analyses for the TCP materials in clinical use. Goals: The dimension and quality of the crystallization of several bone regeneration materials are analysed by RDX. Material and methods: The materials analysed were divided in different groups: hydroxyapatite, tricalciumphosphate and bioglass. The materials are characterized by the specific intensity curve measurements. Results: The HA products, with the exception of Algipore, seem to be monophasic. Ceros80 and Endobone were the only ones which seem to be totally crystallized. The TCP products Biobase and Cerasorb are nearly monophasic, whereas Ceros82 seems to contain a mixture of 30% HA and 70% β-TCP. All TCPs show a high crystallization. The bioglasses did – as suspected – not show crystalline structures. Discussion: There are many possible causes for inhomogeneous crystallization of the investigated materials, as they are composites of different foreign ions, extremely small crystals or abnormal (deficient) apatites. How this affects the biological behaviour is not known. Summary: We found differences between the examined materials; how this affects the biological behaviour is unknown. Further investigations are neccesary to correlate the characteristics of the materials to the clinical outcome.

Histotomographische Untersuchungen zur Frage direkt radiogener Schmelzveränderungen

Das umfangreiche Schrifttum zur Strahlenkaries zeigt den kontroversen Forschungsstand. Eigene Untersuchungen haben direkt radiogene Veränderungen an der Schmelz-Dentin-Grenze histotomographisch nachweisen können (Atrophie der Odontoblastenfortsätze). Offen ist die Frage nach direkten Strahlenfolgen im Schmelz. Gesunde Zähne (Gr. 1, n = 10) wurden mit Proben nach hochdosierter In-vitro- (500–2500 Gy, Gr. 2, n = 20) und nach experimentell-enoraler In-situ-Bestrahlung (60 Gy, Gr. 3, n = 20) sowie mit Zähnen von Patienten nach präoperativer Strahlentherapie (36 Gy, Gr. 4, n = 20) und strahlenkariösen Zähnen nach tumortherapeutischer Strahlendosis (60 Gy, Gr. 5, n = 20) verglichen. Im direkten Parallelgruppenvergleich erfolgte eine standardisierte In-vitro-Demineralisierung (Milchsäuregel pH 5,0) an den vestibulären Schmelzoberflächen. Jede Probe wurde prospektiv histologisch durch konfokale Laser-Scanning-Mikroskopie (CLSM) nach 90, 180 und 270 min Entmineralisierung untersucht. Die Auswertung erfolgte mikromorphometrisch (Breite des Demineralisationssaums) und mikromorphologisch. Die Breite des Demineralisationssaums unterschied sich sowohl bei beiden in vivo bestrahlten Probengruppen (Gr. 4: p < 0,01; Gr. 5: p < 0,001) als auch bei den hochdosiert in vitro bestrahlten Zähnen (p < 0,01) signifikant von den Befunden der gesunden Kontrollen. Das histologische Bild der Demineralisation an den Zahnoberflächen von Radiotherapiepatienten zeigte dabei einen völligen Verlust der Prismenstruktur (homogen amorphe Substanz). Direkte Strahlenfolgen an der Schmelz-Dentin-Grenze wurden in früheren Untersuchungen dargestellt. Zusätzlich konnten jetzt signifikante mikromorphometrische Unterschiede im Demineralisierungsverhalten des bestrahlten Schmelzes gezeigt werden. Offensichtlich ist der Schmelz nach der Bestrahlung für einen Säureangriff weniger resistent. The volume of literature on radiation-induced caries is still inconsistent as regards the state of the art. Our histotomographic studies have shown direct radiogenic effects on the dentoenamel junction (atrophy of the odontoblast processes). Whether there are direct effects of radiation on dental enamel is not yet known. Sound teeth (group 1, n = 10) were compared either with enamel specimens after high dose in vitro radiation (500– 2500 Gy; group 2; n = 10) and after experimental enoral in situ irradiation (60 Gy; group 3; n = 20), or with teeth from patients after cancer radiotherapy (36 Gy; group 4; n = 20) and with teeth which had obviously decayed due to cancer radiotherapy (60 Gy; group 5; n = 20). Vestibular enamel surfaces of the teeth were exposed to identical in vitro demineralizations (lactic acid gel; pH = 5.0). Each of the samples was prospectively studied histologically by confocal laser scanning microscopy (CLSM) after 90, 180 and 270 min of acid interaction. Data were interpreted micromorphometrically (width of the demineralized area) and micromorphologically. The width of the demineralized area varies between the two in vivo irradiated groups of specimens (group 4: P < 0.01; group 5: P < 0.001) and the high dose in vitro irradiated teeth (P < 0.01) and is significantly different from the sound controls. The histological image of the demineralization in subsurface areas in the teeth of radiotherapy patients is characterized by a total loss of the prismatic structure (homogeneously, amorphous substance). Direct radiogenic effects at the dentoenamel junction have been described earlier. The additional information offered by this study is that there are significant micromorphometric differences in the demineralizing behaviour of irradiated enamel. Obviously, enamel is less resistant to acid attack after irradiation.

Veränderungen des nasalen Atemwegs durch transversale Distraktion des Oberkiefers

Fragestellung: In dieser Untersuchung sollten die Auswirkungen der transversalen Distraktion des Oberkiefers auf den nasalen Atemweg durch ein nichtinvasives Untersuchungsverfahren beschrieben werden. Es wird damit untersucht, ob die chirurgische Gaumennahterweiterung eine Weitung auch der posterioren Oberkieferbasis erreicht und durch Vergrößerung des Nasenklappenquerschnitts eine Normalisierung der nasalen Ventilation gelingen kann. Material und Methode: Bei 8 Patienten mit hochgradigem Schmalkiefer wurde eine transversale Distraktion des Oberkiefers vorgenommen. Vor der Osteotomie und nach Abschluß der Distraktion wurde das Querschnittprofil des nasalen Atemwegs unter lokaler Schleimhautabschwellung reflexionsakustisch bestimmt. Nasenvolumina und Querschnittsfläche der Nasenklappe wurden berechnet. Ergebnisse: Bei sämtlichen Patienten konnte eine signifikante Zunahme des Nasenvolumens nachgewiesen werden (p < 0,01: Wilcoxon-Paardifferenzentest), im Mittel vergrößerte sich das Nasenvolumen um 5 cm 3 . Die Weitung betraf gleichermaßen den vorderen, den mittleren und den hinteren Nasenabschnitt. Der Querschnitt der Nasenklappe vergrößerte sich signifikant (p < 0,01) von 0,56 cm 2 auf 0,7 cm 2 . 6 von 8 Patienten berichteten über eine deutliche subjektive Verbesserung der Nasenatmung. Schlußfolgerung: Neben der Weitung des Zahnbogens schafft die chirurgisch unterstütze Gaumennahterweiterung anatomische Voraussetzungen zur Verbesserung der Nasenatmung am ehesten durch eine Erweiterung der Nasenklappe. Auch ohne Osteotomie der Sutura pterygomaxillaris kann eine signifikante Vergrößerung des posterioren Nasenvolumens erreicht werden. Daher ist eine Translationskomponente des Segmenttransports anzunehmen. Objective: To investigate nasal airway changes through transverse maxillary distraction osteogenesis by means of an objective, reliable, non-invasive investigation technique with special attention to nasal valve changes and widening of the posterior maxilla. Patients and intervention: Eight patients with a severe maxillary transversal deficit underwent surgically assisted rapid palatal expansion in local or general anesthesia. Before and after the distraction process, a transnasal series of acoustic measurements of nasal airway profile was performed under topical decongestion. Nasal volume was calculated by integration of the area profile. The cross-sectional area of the nasal valve was also determined. Results: A significant enlargement of nasal volume was recorded in all patients (P < 0.01: Wilcoxon signed rank test). The average increase measured 5 cm3 (23%). The increase in volume was recorded in all parts of the nasal cavity, indicating complete maxillary expansion even in the posterior segment. The nasal valve area raised from 0.56 to 0.70 cm2 (P < 0.01). Six out of eight patients reported striking improvement of nasal patency after maxillary distraction. Conclusion: Besides correction of the maxillary arch deformity, rapid palatal expansion contributes to improved nasal patency by resolving nasal valve constriction. Significant widening of the posterior nasal cavity was achieved, indicating a translational pattern of maxillary movement, although the pterygomaxillary junction was not touched in the osteotomy.

Prognose und Prognosefaktoren enossaler Implantate im bestrahlten Kiefer

Zusammenfassung Einleitung: Die kaufunktionelle Wiederherstellung nach Kopf-Hals-Bestrahlung ist gegenüber anderen Tumorpatienten durch Strahlenkaries, Radioxerostomie und Osteoradionekroserisiko zusätzlich limitiert. Es wurde der Frage der Implantatprognose und potentieller Prognosefaktoren im bestrahlten Kiefer nachgegangen. Material und Methode: Die retrospektive Studie erfaßte von 1988–1997 197 Implantate (47 Patienten). Die Implantatprognose wurde durch Überlebenszeitanalyse (Kaplan-Meier) bestimmt, wobei implantatunabhängige Verluste zensiert wurden. Außerdem erfolgte eine Gruppenbildung nach potentiell die Prognose beeinflussenden Parametern. Grupppenunterschiede in den Überlebensraten wurden mit dem Log-Rank-Test auf Signifikanz geprüft. Ergebnisse: Von 197 Implantaten gingen 12 (6,1%) durch Periimplantitis und 8 (4,1%) durch mögliche biomechanische Überlastung verloren. Zensiert wurden 52 Verluste (26,4%) wegen Versterbens und 2 (1,0%) wegen Kieferresektion. 111 Implantate (56,3%) verblieben im Recall; die gemittelte Nachkontrollphase betrug 33 Monate. Die Überlebensrate (Kaplan-Meier-Analyse) betrug nach 1 und 2 Jahren 95%, nach 3 und 4 Jahren 92% und nach 5 und 6 Jahren 72%. Die univariate Analyse der Gruppenvergleiche zeigte eine lokal signifikant niedrigere Verlustrate nach periimplantärer Weichteilplastik (p = 0,036). Bestrahlungsdosis (p = 0,16), Chemotherapie (p = 0,9) und periimplantäre Osteoplastik (p = 0,84) beeinflußten die Prognose nicht. Obwohl kein vor der Bestrahlung gesetztes Implantat explantiert wurde, war der Unterschied bei sehr inhomogenen Gruppenstärken (prä radiationem: n = 29; post radiationem: n = 156) nicht signifikant (p = 0,13). Schlußfolgerungen: Im Literaturvergleich ist die Überlebensrate prae radiationem gesunder Zähne (1 Jahr: 75%; 5 Jahre: 45%) deutlich schlechter als die Prognose enossaler Implantate (1 Jahr: 95%; 5 Jahre: 72%). Die funktionell hochwertige Restitutio des Kauorgans durch implantatgetragenen Zahnersatz ist damit auch für bestrahlte Tumorpatienten bestätigt. Eine Kontraindikation enossaler Implantation konnte daneben für alle untersuchten zusätzlichen Prognosefaktoren ausgeschlossen werden. Summary In comparison to tumor patients not receiving radiotherapy, the rehabilitation of masticatory function after head and neck irradiation is limited due to radiation-induced caries, radioxerostomia, and the risk of osteoradionecrosis. This study focused on implants in the irradiated jaw and on the evaluation of the prognosis and the effect of potential factors on the prognosis. The retrospective study covered 197 implants (47 patients) from 1988 to 1997. The implant prognosis was determined by implant survival statistics (Kaplan-Meier). Losses not related to the implants were censored. In addition, groups were formed according to factors potentially affecting the prognosis. The significance of differences in the groups relative to survival were tested using the log-rank test. Twelve (6.1%) implants from a total of 197 were lost due to peri-implantitis, and eight (4.1%) due to possible biomechanical stress. A total of 52 losses (26.4%) due to death of patients and two (1.0%) due to resection of the jaw were censored; 111 (56.3%) implants remained at recall and the average interval was 33 months. The rates of implant survival (Kaplan-Meier) after 1 and 2 years were 95%, after 3 and 4 years 92%, and after 5 and 6 years 72%. The univariate analysis of group comparisons showed a significantly lower rate of loss after perimplant flap reconstruction (p = 0.036). There was no effect due to the doses of irradiation (p = 0.16), chemotherapy (p = 0.90), or peri-implant osteoplasty (p = 0.84). Although none of the implants inserted before radiotherapy had to be explanted, the implant survival difference in the very heterogeneous groups was not significant (preirradiation, n = 29; postirradiation: n = 156; p = 0.13). According to the literature, the rate of survival of teeth which were sound before radiotherapy (1 year, 75%; 5 years, 45%) was distinctly lower than the survival of enossal implants (1 year, 95%; 5 years, 72%). The high-quality rehabilitation of masticatory function with implant-based protheses is the preferred method of treatment for irradiated tumor patients. In addition, contraindications for enossal implants were ruled out for all studied factors affecting prognosis.In comparison to tumor patients not receiving radiotherapy, the rehabilitation of masticatory function after head and neck irradiation is limited due to radiation-induced caries, radioxerostomia, and the risk of osteoradionecrosis. This study focused on implants in the irradiated jaw and on the evaluation of the prognosis and the effect of potential factors on the prognosis. The retrospective study covered 197 implants (47 patients) from 1988 to 1997. The implant prognosis was determined by implant survival statistics (Kaplan-Meier). Losses not related to the implants were censored. In addition, groups were formed according to factors potentially affecting the prognosis. The significance of differences in the groups relative to survival were tested using the log-rank test. Twelve (6.1%) implants from a total of 197 were lost due to peri-implantitis, and eight (4.1%) due to possible biomechanical stress. A total of 52 losses (26.4%) due to death of patients and two (1.0%) due to resection of the jaw were censored; 111 (56.3%) implants remained at recall and the average interval was 33 months. The rates of implant survival (Kaplan-Meier) after 1 and 2 years were 95%, after 3 and 4 years 92%, and after 5 and 6 years 72%. The univariate analysis of group comparisons showed a significantly lower rate of loss after perimplant flap reconstruction (p = 0.036). There was no effect due to the doses of irradiation (p = 0.16), chemotherapy (p = 0.90), or peri-implant osteoplasty (p = 0.84). Although none of the implants inserted before radiotherapy had to be explanted, the implant survival difference in the very heterogeneous groups was not significant (preirradiation, n = 29; postirradiation: n = 156; p = 0.13). According to the literature, the rate of survival of teeth which were sound before radiotherapy (1 year, 75%; 5 years, 45%) was distinctly lower than the survival of enossal implants (1 year, 95%; 5 years, 72%). The high-quality rehabilitation of masticatory function with implant-based protheses is the preferred method of treatment for irradiated tumor patients. In addition, contraindications for enossal implants were ruled out for all studied factors affecting prognosis.

Elastin Cables Define the Axial Connective Tissue System in the Murine Lung.

The axial connective tissue system is a fiber continuum of the lung that maintains alveolar surface area during changes in lung volume. Although the molecular anatomy of the axial system remains undefined, the fiber continuum of the lung is central to contemporary models of lung micromechanics and alveolar regeneration. To provide a detailed molecular structure of the axial connective tissue system, we examined the extracellular matrix of murine lungs. The lungs were decellularized using a 24 hr detergent treatment protocol. Systematic evaluation of the decellularized lungs demonstrated no residual cellular debris; morphometry demonstrated a mean 39 ± 7% reduction in lung dimensions. Scanning electron microscopy (SEM) demonstrated an intact structural hierarchy within the decellularized lung. Light, fluorescence, and SEM of precision‐cut lung slices demonstrated that alveolar duct structure was defined by a cable line element encased in basement membrane. The cable line element arose in the distal airways, passed through septal tips and inserted into neighboring blood vessels and visceral pleura. The ropelike appearance, collagenase resistance and anti‐elastin immunostaining indicated that the cable was an elastin macromolecule. Our results indicate that the helical line element of the axial connective tissue system is composed of an elastin cable that not only defines the structure of the alveolar duct, but also integrates the axial connective tissue system into visceral pleura and peripheral blood vessels. Anat Rec, 298:1960–1968, 2015.

Three‐dimensional image analytical detection of intussusceptive pillars in murine lung

A variety of diseases can lead to loss of lung tissue. Currently, this can be treated only symptomatically. In mice, a complete compensatory lung growth within 21 days after resection of the left lung can be observed. Understanding and transferring this concept of compensatory lung growth to humans would greatly improve therapeutic options. Lung growth is always accompanied by a process called angiogenesis forming new capillary blood vessels from preexisting ones. Among the processes during lung growth, the formation of transluminal tissue pillars within the capillary vessels (intussusceptive pillars) is observed. Therefore, pillars can be understood as an indicator for active angiogenesis and microvascular remodelling. Thus, their detection is very valuable when aiming at characterization of compensatory lung growth. In a vascular corrosion cast, these pillars appear as small holes that pierce the vessels. So far, pillars were detected visually only based on 2D images. Our approach relies on high‐resolution synchrotron microcomputed tomographic images. With a voxel size of 370 nm we exploit the spatial information provided by this imaging technique and present the first algorithm to semiautomatically detect intussusceptive pillars. An at least semiautomatic detection is essential in lung research, as manual pillar detection is not feasible due to the complexity and size of the 3D structure. Using our algorithm, several thousands of pillars can be detected and subsequently analysed, e.g. regarding their spatial arrangement, size and shape with an acceptable amount of human interaction. In this paper, we apply our novel pillar detection algorithm to compute pillar densities of different specimens. These are prepared such that they show different growing states. Comparing the corresponding pillar densities allows to investigate lung growth over time.