Validierung von Transportbehältnissen und Kühlsystemen für den Transport von Erythrozytenkonzentraten, Thrombozytenkonzentraten und gefrorenem Frischplasma

Hintergrund und Ziele Die vorliegende Dissertation beschäftigt sich mit der Validierung eines Systems von passiven Kühlsystemen und Transportbehältnissen für den Transport von Blutkomponenten und der Möglichkeit des Einsatzes der evaluierten Materialien im Bereich der Transfusionsmedizin. Aufgrund des medizinischen Fortschritts und des demographischen Wandels ist es möglich, dass in näherer Zukunft ein Engpass in der Versorgung mit Blutkonserven auftreten kann. Es gibt mehrere Ansätze um dem entgegen zu wirken. Ein oft vernachlässigter Punkt ist die zentrale Rolle der Temperaturstabilität beim Transport von Blut und Blutkomponenten. Die Aufrechterhaltung und Kontrolle der Temperatur während des Transports kann unter anderem eine bakterielle Kontamination von Blutkonserven in vitro verringern, sowie auch die Funktionsfähigkeit der Blutzellen nach Transfusion in vivo beeinflussen. Durch die Einführung von adäquaten Kühl- und Kontrollsystemen während des Transports kann nicht nur vermieden werden, dass Konserven fälschlicherweise verworfen werden, sondern auch sichergestellt werden, dass die Qualität der Blutkomponenten bei Anwendung am Patienten dem medizinischen Standard entspricht. Material und Methoden In der vorliegenden Studie wurden vier verschiedene Isolierbehälter (EPPBox, EPPVacBox, MiniBox und PUBox) und die dazu gehörigen Kühlsysteme der Firma Delta T (Fernwald, Deutschland) in Bezug auf einen Temperatur-stabilen Transport von Blutprodukten validiert. Die Versuchsreihen wurden mit den drei am häufigsten transfundierten Blutkomponenten durchgeführt: Erythrozytenkonzentrate (EK), Thrombozytenkonzentrate (TK) und gefrorenes Frischplasma (GFP). Für jede Konservenart wurden speziell auf die jeweilige Transporttemperatur zugeschnittene Kühlakkus (modulares TempShell System und Kühlelemente) in unterschiedlicher Konfiguration verwendet. Dabei wurden die Transportbehältnisse mit einer unterschiedlichen Anzahl von Präparaten bestückt. Die Simulation möglicher Außentemperaturen erfolgte mit Hilfe eines Kühlschranks (2°C-4°C), eines Gefrierschranks (-20°C), eines Brutschrankes (35°C) und bei Raumtemperatur (20°- 25°C). Während der gesamten Versuchssimulation wurde die Temperatur an mehreren Stellen innerhalb und außerhalb einer Transportbox mit Messsonden (ThermoScan HR Messsonde, Delta T) in einem Intervall von 5 Minuten gemessen. Die Programmierung der Messsonden und Auslesung der resultierenden Daten erfolgten über einen Adapter (USBKit) und die ThermoScan Software (makrobasiert in Microsoft Excel TM). Die Versuche sollten eruieren, welche Transportbox und welche Kombination und Anordnung von Kühlelementen die Temperatur für Blutkomponenten während eines länger andauernden Transportvorgangs bei verschiedenen Außentemperaturen und unterschiedlicher Anzahl an Präparaten am längsten aufrecht erhält. Insgesamt wurden 297 Test durchgeführt, darunter 144 verschiedene Transportkonfigurationen für EK, 81 für TK und 72 für GFP. Ergebnisse Die besten Ergebnisse bei allen drei getesteten Konservenarten lieferten die beiden Transportbehältnisse aus der BlueLine Serie, die EPP Box und die EPP Vac Box (maximal bis zu 25:55 Stunden). Die MiniBox aus der SilverBag Serie zeigte von allen untersuchten Boxen die schlechtesten Werte (maximal bis zu 18:20 Stunden). Die PU Box aus der PharmaSerie lag mit den Laufzeiten im mittleren Bereich (maximal bis zu 24:15 Stunden). Dabei war die Transportdauer erwartungsgemäß abhängig von der Konservenart, der Kühlkonfiguration, der Füllmenge und den simulierten Außentemperaturen. Am längsten konnte die Kühlkette bei den Versuchen mit den EK aufrechterhalten werden, am kürzesten bei den TK. Kühlkonfigurationen mit einer höheren Anzahl an Kühlelementen und Optionen, die die Präparate vollständig umschlossen, lieferten die besten Ergebnisse. Dabei zeigte sich das TempShell System besonders vorteilhaft. Wie erwartet, schnitten die Konfigurationen ohne Kühlelemente durchschnittlich am schlechtesten ab. Je nach eingesetztem Blutprodukt und Kühlsystem variierten die Ergebnisse für die Füllmengen, so dass eine Antwort auf die Frage nach der optimalen Füllung der Transportboxen nur in Abhängigkeit von der Konservenart und der Kühloption gegeben werden kann. Die besten Ergebnisse wurden weiterhin mit Außentemperaturen erzielt, deren Temperatur nahe an dem zu erhaltendem Temperaturbereich der Konservenart lag. Schlussfolgerung Aufgrund der Einzigartigkeit jedes Versuches ist eine statistische Auswertung nicht möglich, jedoch konnten Konfigurationsgruppen mit ähnlichen Kühlmerkmalen gebildet werden. Durch den Vergleich der Konfigurationsgruppen werden die Ergebnisse reproduzierbar, mit Berücksichtigung der Variation der eingesetzten Blutkonservenart. Neben der Reproduzierbarkeit stellt die Art und Weise der Positionierung der Messsonden innerhalb des Transportbehältnisses für ein korrektes Messergebnisse einen wesentlichen Faktor dar. Dabei spielt die Anordnung der Messsonden insofern eine Schlüsselrolle, als dass die Sonden so platziert werden müssen, dass auch wirklich die Temperatur der Konserven gemessen wird und ein Einfluss durch die Umgebungstemperatur ausgeschlossen ist. Dass es sich bei der Messung um eine Oberflächenmessung handelt ist dabei für die Ergebnisse weniger relevant, da ein Über- bzw. Unterschreiten der Transporttemperatur an der „Schwachstelle“ der Konserven (also an der Oberfläche) in jedem Fall rechtzeitig einen Anhaltspunkt gibt, wann sich die Kerntemperatur der Konserven einem kritischen Wert nähert. Eine Aussage über die Funktionalität der Blutbestandteile nach Transportende ist mit der vorliegenden Arbeit nicht zu treffen, jedoch nach wissenschaftlichem Erkenntnisstand anzunehmen. Für die Funktionalität der Thrombozytenkonzentrate ist die ständige Agitation bei der Lagerung ebenfalls ein wichtiger Faktor. Studien zeigen jedoch, dass ein Agitationsstopp während des Transportes über einen begrenzten Zeitraum möglich ist und die Funktionalität der Thrombozyten nur in sehr geringem Umfang eingeschränkt wird. In der Gesamtnovelle 2017 der deutschen Hämotherapie-Richtlinien wurde nun endlich der Stellenwert des Transportes von Blutprodukten eingeräumt und eine Anpassung der Transporttemperaturen veranlasst. Selbst durch die Veränderung der Temperaturvorgaben während des Transportes ist für die Ergebnisse der vorliegenden Arbeit davon auszugehen, dass die Versuche einen Temperatur-stabilen Transport abbilden. Insgesamt konnte durch die vorliegende Arbeit ein Transportsystem validiert werden, das stabil, sicher und kostengünstig im transfusionsmedizinischen Alltag eingesetzt werden kann

Reittherapie bei lernschwachen Schülerinnen und Schülern – Effekte einer Intervention

Zu dem elementarsten Bildungsgut der modernen Gesellschaft gehört nach der gesprochenen Sprache, das Lesen, Schreiben und Rechnen. Es existieren allerdings interindividuelle Differenzen im Erwerb dieser wichtigen Basiskompetenzen. Dies zeigt sich meist bereits im Grundschulalter. Die Schule bzw. die entsprechenden Schulfächer zeigen den lernschwachen Schülerinnen und Schülern vorwiegend Misserfolge auf und offenbaren ihnen regelmäßig ihre Fehler. Die Selbstwirksamkeitserwartungen werden dadurch negativ beeinflusst; Sie können aber auch positiv unterstützt werden, indem ein Rahmen für Erfolg ermöglicht wird. Ein solch positiver Rahmen sollte in dieser Untersuchung durch reittherapeutische Maßnahmen, denen viele positive Effekte nachgesagt werden, geschaffen werden. Die untersuchte Stichprobe bestand aus 44 lernschwachen Fünftklässlern von Haupt-/ Werkreal- und Realschulen. Ziel der Arbeit war, anhand eines quasi-experimentellen Designs und eines geschlechts-balancierten randomisierten Zwei-Gruppen-Plans herauszufinden, wie sich das Selbstkonzept und die Lernmotivation bei den lernschwachen Heranwachsenden der Interventionsgruppe sowie deren Ängste im Schulalltag im Vergleich zu einer ebenfalls lernschwachen, jedoch nicht reitenden Kontrollgruppe verändern

Reibungskoeffizienten CAD/CAM basierter Dentalmaterialien

In dentistry, the CAD/CAM technique is gaining importance due to more reproducible and high-quality manufactured dentures. Before any clinical application, dental materials must be in-vitro evaluated with respect to physical durability like abrasion resistance, flexural strength and hardness compared to natural tooth enamel over time. By using different specific experimental arrangements, examination of isolated parameters is possible. The aim of this study is to describe the abrasion behavior of determined material pairs over time using a Pin-on-disc abrasion test setup. The results can be compared to other in-vitro tests and provide a basis for further clinical studies. Measurements were made by using a pin-on-disc tribometer. 2 direct composites, 5 CAD/CAM materials and bovine enamel as reference were tested. Produced specimens (discs) were restored in water for 4 weeks. The medium was artificial salvia and the antagonist (pin) was zirconia. For a special test enamel pins were created. For every material 3 samples were tested for 50.000 cycles with a speed of 120 rpm and a force of 31,34 N. For the trial with enamel pins one composite CAD/CAM bloc and one CAD/CAM ceramic bloc were used. A distinction must be made between running-in phase and steady-state phase. Recorded force of the steady-state phase was used to calculate the coefficient of friction (µ). For evaluation of volume loss, the specimens were analyzed by profilometric and microscopic devices. The hardness of Vickers was determined for every material. Statistical analysis was carried out by using ANOVA and Post-Hoc-test. In this evaluation the direct and indirect composites show an enamel like abrasive behavior against zirconia (1,89 mm³ ± 0,43 mm³). However, the ceramic IPS e.max CAD shows a considerably higher volume loss (10,84 mm³ ± 0,34 mm³). When enamel is the antagonist IPS e.max CAD has a greater volume loss than the indirect composite bloc Grandio blocs as well. Generally, the volume loss for enamel antagonist is higher than for zirconia antagonist. Correlation of the hardness of Vickers with the volume loss is directly proportional (r² = 0,88). Based on the results of this study, material combination of ‘hard-hard’ is less abrasion resistant than ‘soft-hard’. In addition, the coefficient of friction correlates with volume loss for some material pairs. The coefficient of friction with zirconia antagonist varies between µ = 0,17 - 0,49. With enamel antagonist the values are between µ = 0,02 - 0,22. Depending on the material the running-in behavior shows different processes. The demand for dental ceramics is high because of their esthetics and biocompatibility, though ceramics may abrade the natural teeth too much. This study confirms the abrasive behavior of glass ceramic against natural enamel and of zirconia against glass ceramic. Furthermore, nanohybrid composites show a higher abrasion resistance against zirconia and natural enamel. In-vivo testing show different behavior of natural teeth against ceramics. The limitation of this study is the in-vitro design and its results cannot be extrapolated directly into in-vivo clinical reality. This study shows a more inconvenient and more abrasive behavior when ‘hard-hard’ materials wear against each other. However, in-vivo tests are mandatory for further validation.  Durch das Bestreben nach reproduzierbarem und qualitativ hochwertigem Zahnersatz gewinnt das CAD/CAM Verfahren in der Zahnmedizin mehr an Relevanz. Die dafür hergestellten Materialien müssen, wie auch andere Dentalwerkstoffe, einer in-vitro Testung unterzogen werden, um die physikalischen Eigenschaften wie Abrasionsbeständigkeit, Biegefestigkeit und Härte im Vergleich zum natürlichen Zahnschmelz evaluieren zu können. Mittels verschiedener Versuchsanordnungen ist es möglich, einzelne Parameter isoliert und standardisiert zu untersuchen. Das Ziel der Studie ist es, das Verschleißverhalten bestimmter Materialpaarungen im Pin-on-Disk Versuch zeitabhängig zu beschreiben. Die Ergebnisse können dann mit anderen in-vitro Testungen verglichen werden und als Anhaltspunkt für klinische Studien dienen. Ein Abrasionsversuch mit einer Pin-on-Disk Maschine wurde durchgeführt. Es wurden 2 direkte Komposite und 5 CAD/CAM Materialien zusammen mit Rinderzahnschmelz als Referenz untersucht. Nach Herstellung der Proben (Disks) lagerten diese 4 Wochen in Wasser. Die Versuche wurden mit künstlichem Speichel als Medium und Zirkondioxid (Y-TZP) als Antagonist (Pin) durchgeführt. Auch Schmelzstäbe wurden für einen selektiven Versuch hergestellt. Von jedem Material wurden 3 Proben getestet. Jeder Versuch umspannte 50.000 Zyklen mit einer Umdrehung von 120 pro Minute und einer Anpresskraft von 31,34 N. Für die Versuche mit Schmelzpin wurden ein CAD/CAM Kompositblock und eine CAD/CAM Keramik gegenübergestellt. Anhand der aufgezeichneten Kraftkurve, die sich aus running-in und steady-state Phase zusammensetzt, konnte der Reibungskoeffizient (µ) berechnet werden. Für die Berechnungen wurden ausschließlich Werte der steady-state Phase verwendet. Des Weiteren wurde eine profilometrische und mikroskopische Analyse durchgeführt, anhand deren der Volumenverlust bestimmt wurde. Zudem wurde die Vickershärte von jedem Material bestimmt. Die statistische Auswertung erfolgte mittels ANOVA und Post-Hoc-Tests. In dieser Versuchsreihe zeigen sowohl die direkten als auch die indirekten Komposite schmelzähnliches Abrasionsverhalten gegenüber Zirkondioxid (1,89 mm³ ± 0,43 mm³). Die Keramik IPS e.max CAD hingegen zeigt einen deutlich erhöhten Volumenverlust (10,84 mm³ ± 0,34 mm³). Auch bei der Testung mit Schmelzantagonisten hatte IPS e.max CAD im Vergleich zum indirekten Kompositmaterial Grandio blocs erhöhte Werte. Die Abrasionswerte sind für die Versuche mit Schmelzantagonisten generell höher als für die Versuche mit Zirkondioxidantagonisten. Die Vickershärte korreliert mit den Volumenverlusten direkt proportional (r² = 0,88). So zeigt eine ‚hart-harte‘ Material-paarung mehr Abrasion als eine ‚weich-harte‘ Paarung. Die Reibungskoeffizienten und die Volumenverluste verhalten sich für bestimmte Materialpaarungen direkt proportional. Die Werte der Reibungskoeffizienten mit Zirkondioxidantagonisten liegen in einem Bereich von µ = 0,17 - 0,49. Bei Schmelzantagonisten liegen die Werte zwischen µ = 0,02 - 0,22. Abhängig von dem jeweiligen Material zeigt das running-in Reibungs-verhalten unterschiedliche Verläufe. Das klinische Interesse an Dentalkeramiken ist groß, denn das Material überzeugt hinsichtlich Ästhetik und Biokompatibilität. Jedoch steht die Keramik immer wieder im Verdacht den natürlichen Zahn als Antagonisten zu stark zu abradieren. Diese Studie bestätigt das abrasive Verhalten von Glaskeramiken gegenüber dem natürlichen Zahn, aber auch von Zirkondioxid gegen Glaskeramik. Die Nanohybridkomposite zeigen im Vergleich dazu eine erhöhte Abrasionsstabilität sowohl gegen natürlichen Zahnschmelz als auch gegen Zirkondioxid. Die Erkenntnisse gelten nur für diesen in-vitro Versuch und können nicht direkt auf die in-vivo Situation übertragen werden. In-vivo Versuche zeigen unterschiedliche Ergebnisse, wenn es um die Abrasivität von Keramiken geht. Zusammenfassend lässt sich sagen, dass die Materialpaarung ‚hart-hart‘ ungünstig und damit nicht abrasionsbeständig ist. Dies benötigt jedoch weiterführende in-vivo Studien zur Verifizierung