Experimentelle morphologische Untersuchungen verschiedener Anastomosierungstechniken für die laparoskopische Chirurgie mit Einführung in die Klinik

Problematik der vollständig intrakorporalen Anastomosierung: 1. Handnaht: zeitaufwendig, problematisch, gefährlich Zirkulärstapler: Anlage einer Tabaksbeutelnaht Linearstapler: Unhantlich, sehr mobile Segmente 2. Nachteile des Regelverfahrens der Minilaparotomie Zugangstrauma, Infektionsrisiko, Mobilisationsaufwand, Risiko für Einriss (Meso/Darm) erhöht Studienziel 1. Entwicklung einer geeigneten vollständig intrakorporalen Anastomosierungs-technik am GI-Trakt mit: Laparoskopiegerechtem Instrumentarium und Technik Einfach, standardisiert und universell einsetzbar in End- zu Endtechnik 2. Vergleich entwickelter Techniken mit Standardtechniken Heilungsverlauf: Insuffizienz / Stenose als Kardinalkriterien Qualität der Anastomose 3. Klinische Einführung der "besten" Technik Heilungsverlauf Laparoskopische Durchführbarkeit 3 Techniken erschienen praktikabel: 2/3 invertiert und 1/3 evertierte EK-Anastomose mit dem Endohernia-Stapler Vollständig evertierte EK-Anastomose mit dem Endohernia-Stapler Vollständig evertierte lineare Klammernaht mit dem Endo-TA-Stapler ZurAnastomosierung werden drei gleichseitige Schenkel mit Hilfe einer Naht gebildet, um die zu anastomosierenden Darmenden gut adaptieren zu können. Vergleichstechniken aus dem klinischen Einsatz: Vollständig invertierte zirkuläre CEEA-Stapler-Anastomose Handnahtanastomose modifiziert nach Albert auf Stoß Studiendesign der tierexperimentellen Studie: Alle 5 Anastomosierungstechniken wurden zu je 6 Anastomosen am Dünndarm und Dickdarm durchgeführt. Die Dünndarmanastomosen wurden nach 14 Tagen, die Dickdarmanastomosen nach 14 Tagen und 3 Monaten nachuntersucht. Die 3 zu überprüfenden Techniken wurden am Dünndarm laparoskopisch angelegt. Alle weiteren Anastomosierungen fanden in konventioneller Technik statt. Untersuchte Parameter: Als allgemeine Parameter wurden Temperatur, Gewichtsverlauf sowie Röntgenuntersuchung des Abdomens und makroskopische Situsbeurteilung des Abdomens zum Zeitpunkt der Anastomosenexplantation untersucht. Technikspezifische Parameter unserer Untersuchung waren: Ø Verwachsungsgrad der Anastomose: Die Anzahl und die Derbheit der Verwachsungen wurden erfasst. Ø Mikroangiographie: Die Gefäße der Anastomose wurden mit Bariumsulfat perfundiert. Der antimesenterial eröffnete Darm wurde radiologisch belichtet.Beurteilunskriterien waren avaskuläre Betirke, Neovaskularisation, Parenchymkontrastierung, Transanastomotische Gefäßeinsprossung und Angleichung an das normale Gefäßsystem. Ø Makroskopische Beurteilung der Anastomose: Insuffizienzen, Fisteln, Nekrosen, Abszesse Ø Mikroskopische Beurteilung der Anastomose: Epitheldefekte und -hyperplasie Entzündungszellen, Bindegewebsproliferation und Vaskularisation als Ausmaß des reparativen Prozesses Riesenzellen als Zeichen der Fremdkörperreaktion Schleimhautversprengungen als Zeichen einer Fistel oder Mukozele Ergebnisse: Ø Letalität: alle Tiere überlebten den Untersuchungszeitraum Ø Insuffizienz: keine bei 78 Anastomosen Ø Stenosen: 2 von 78 Anastomosen der 2/3 inv.-1/3 ev. Anastomosen am Dünndarm (Kontrolle der Videodokumentation - übermäßige Elektrokoagulation der Darmenden) Die Untersuchung der technikspezifischen Parameter erbrachte keine wesentlichen Unterschiede in der Heilungstendenz der Anastomosen zwischen den 5 Gruppen. Tendenzielle Qualitätsvorteile zeigte der überwiegend invertierte Nahtanteil der 2/3 invertireten und 1/3 evertierten Einzelklammeranastomose mit: Ø Adhäsionen Ø ­ Makroskopie Ø Reaktionszone Ø Ausprägung der histologischen Parameter Ø ­ Mikroangiographie Technisch operative Vorteile zeigte die Einzelklammeranastomose, da die Platzierung einzelner Klammern sich schneller und übersichtlicher gestaltete, die Darmenden weniger mobilisiert werden mussten und sich das Endo-Hernia-Instrument im Vergleich zum Linearstapler als kleiner, handlicher und flexibler einsetzbar erwies. Zusammenfassend: Alle 3 Techniken für die Laparoskopie geeignet, Alle 3 Techniken erfüllen die generellen Anforderungen an Anastomosen Alle 3 Techniken zeigen keine relevanten Qualitätsunterschiede Da die Einzelklammertechnik sich praktikabler als die lineare Anastomosierungstechnik erwies und die invertierten Nahtreihen eine tendenziell reaktionsärmer heilten, erfolgte die klinische Anwednung der kombiniert invertiert- / evertierten Einzelklammeranastomosen mit überwiegend invertiertem Nahtanteil. Klinische Studie: Krankengut: 1993 - 1990, 30 Patienten, 60 Jahre alt, im Rahmen der prospektiven Beobachtungsstudie 6 einfache Nahtreihen und 25 Anastomosen, davon 16 vollständig intrakoropral. Häufigste Indikationen waren große benigne, endoskopisch nicht abtragbare Polypen und Palltiativeingriffe. Für die laparoskopischen Operationen wird: Abdomen über eine periumbilikale Inzision über Verress-Kanüle mit CO2-Gas gebläht Optiktrokar umbilikal eingebracht Unter Sicht werden 3 - 4 weitere Arbeitstrokare eingebracht. Freipräparation des betroffenen Segments des Gastrointestinaltrakts. Extrahieren des Segmentes in einem Bergebeutel (Vermeidung der Zellverschleppung und Infektion) über eine Trokarinzision Anastomosierung der Enden mit überwiegend invertiertem Nahtanteil Kontrollendokopie zur Prüfung der Dichtigkeit und Bluttrockenheit Ablassen des Pneumoperitoneums. Vernähen der Trokarinzisionen Erfasste Parameter: Ø Intraoperativ: Anastomosierungszeit, -Dichtigkeit, -weite, Blutverlust, Komplikationen, Operationszeit Ø Postoperativ stationär: Temp.- Leukocytenverlauf, Schmerzmittelverbrauch, Nahrungsaufnahme, 1. Stuhlgang, Komplikationen, Pop. Aufenthaltsdauer Ø Postationär: 14 Tage, 6-12 Wochen, 1 Jahr, dann jährliche Nachuntersuchung von: Subjektiver Einschätzung, GQLI (Eypasch), Kontrollendoskopie sowie Röntgendoppelkontrast zur Erfassung etwaiger Stenosen Ergebnisse: Keine Konversion bei lap. Eingriffen Durchschnittliche Anastomosierungszeit 10 gegen 50 (intrakorporal) Minuten. Blutverlust 1400 gegen 300ml Lap: Geringerer Schmerzmittelverbrauch, kürzere Darmparalyse und kürzerer postoperativer Aufenthalt (12 gegen 10 Tage), weniger Narbenschmerz, bessere kosmetische Narbenbeurteilung, höherer GQLI Schlussfolgerung: Erste klinische Ergebnisse bestätigen die tierexperimentell erarbeiteten Resultate. Einzeln applizierte Klammern eignenen sich besonders gut für die laparoskopische Chirurgie und sind an verschiedenen Abschnitten des Gastrointestinaltrakts einsetzbar

Effect of sleeve gastrectomy on postprandial lipoprotein metabolism in morbidly obese patients

Background: Obesity is associated with abnormal fasting and postprandial lipids, which may link obesity with atherosclerosis. We explored fasting and postprandial lipids in morbidly obese patients treated with sleeve gastrectomy and in control subjects. Methods: After fasting for 12 h 15 morbidly obese patients (BMI 51.4 +/- 6.5 kg/m(2), 43.7 +/- 12.6 years) received a standardized oral fat load before and 3 months after bariatric surgery (sleeve gastrectomy). Controls (n=9, BMI 23.1 +/- 1.4 kg/m(2)) were studied once. Plasma was obtained fasting and then postprandially every 2 h for 8 h. Triglycerides (TG), chylomicron-TG (CM-TG), VLDL/chylomicron-remnant (VLDL/CR)-TG, cholesterol, LDL-cholesterol, VLDL/CR-cholesterol and HDL-cholesterol were isolated by ultracentrifugation at each time point. Postprandial values were expressed as area under the curve (AUC) and incremental area under the curve (iAUC). In addition, fasting glucose and insulin values and HOMA-IR-Index was measured (n=14). Results: Compared to controls morbidly obese patients had elevated TG and slightly altered postprandial lipids. Following surgery (weight loss 23.4 kg +/- 6.2 kg; 150 mg/dl) a similar pattern was observed. Fasting insulin and HOMA were reduced significantly (-51.9%; p=0.004 and -47.9%; p=0.011). Conclusions: Three months after sleeve gastrectomy fasting and postprandial lipoprotein metabolism and glucose metabolism is improved in morbidly obese patients. The potential mechanisms may relate to decreased caloric intake but also to hormonal changes

Ordered Bose Glass of Vortices in Superconducting YBa2_{2}Cu3_{3}O7−δ_{7-\delta} Thin Films with a Periodic Pin Lattice Created by Focused Helium Ion Irradiation

The defect-rich morphology of YBa$_{2}$Cu$_{3}$O$_{7-\delta}$ (YBCO) thin films leads to a glass-like arrangement of Abrikosov vortices which causes the resistance to disappear in vanishing current densities. This vortex glass consists of entangled vortex lines and is identified by a characteristic scaling of the voltage-current isotherms. Randomly distributed columnar defects stratify the vortex lines and lead to a Bose glass. Here, we report on the observation of an ordered Bose glass in a YBCO thin film with a hexagonal array of columnar defects with 30 nm spacings. The periodic pinning landscape was engineered by a focused beam of 30 keV He$^+$ ions in a helium-ion microscope.Comment: 10 pages, 4 figure

Angle-dependent Magnetoresistance of an Ordered Bose Glass of Vortices in YBa2_{2}Cu3_{3}O7−δ_{7-\delta} Thin Films with a Periodic Pinning~Lattice

The competition between intrinsic disorder in superconducting YBa$_{2}$Cu$_{3}$O$_{7-\delta}$ (YBCO) thin films and an ultradense triangular lattice of cylindrical pinning centers spaced at 30 nm intervals results in an ordered Bose glass phase of vortices. The samples were created by scanning the focused beam of a helium-ion microscope over the surface of the YBCO thin film to form columns of point defects where superconductivity was locally suppressed. The voltage-current isotherms reveal critical behavior and scale in the vicinity of the second-order glass transition. The latter exhibits a distinct peak in melting temperature ($T_g$) vs. applied magnetic field ($B_a$) at the magnetic commensurability field, along with a sharp rise in the lifetimes of glassy fluctuations. Angle-dependent magnetoresistance measurements in constant-Lorentz-force geometry unveil a strong increase in anisotropy compared to a pristine reference film where the density of vortices matches that of the columnar defects. The pinning is therefore, dominated by the magnetic-field component parallel to the columnar defects, exposing its one-dimensional character. These results support the idea of an ordered Bose glass phase.Comment: 9 pages, 4 figure

The origin of defects induced in ultra-pure germanium by Electron Beam Deposition

The creation of point defects in the crystal lattices of various semiconductors by subthreshold events has been reported on by a number of groups. These observations have been made in great detail using sensitive electrical techniques but there is still much that needs to be clarified. Experiments using Ge and Si were performed that demonstrate that energetic particles, the products of collisions in the electron beam, were responsible for the majority of electron-beam deposition (EBD) induced defects in a two-step energy transfer process. Lowering the number of collisions of these energetic particles with the semiconductor during metal deposition was accomplished using a combination of static shields and superior vacuum resulting in devices with defect concentrations lower than $10^{11}\,$cm$^{-3}$, the measurement limit of our deep level transient spectroscopy (DLTS) system. High energy electrons and photons that samples are typically exposed to were not influenced by the shields as most of these particles originate at the metal target thus eliminating these particles as possible damage causing agents. It remains unclear how packets of energy that can sometimes be as small of 2eV travel up to a $\mu$m into the material while still retaining enough energy, that is, in the order of 1eV, to cause changes in the crystal. The manipulation of this defect causing phenomenon may hold the key to developing defect free material for future applications.Comment: 18 pages, 9 figure

Attachment of Respiratory Pathogens and Candida to Denture Base Materials—A Pilot Study

Denture prostheses are an ideal and extensive reservoir for microorganisms to attach to their surfaces. The aim of the study was to elucidate interactions between materials for the fabrication of denture bases and the attachment of microorganisms, focusing on respiratory pathogens and Candida species. Specimens (6 mm × 1 mm) with a standardized surface roughness (Sa = 0.1 µm) were prepared from heat-pressed polymethyl methacrylate (PMMA), CAD/CAM-processed PMMA, and CAD/CAM-processed polyether ether ketone (PEEK). The specimens were randomly placed in the vestibular areas of complete upper dentures in seven patients and were removed either after 24 h without any oral hygiene measures or after a period of four weeks. The microorganisms adherent to the surface of the specimens were cultivated and subsequently analyzed using mass spectrometry (MALDI-TOF). The means and standard deviations were calculated, and the data were analyzed using a two-way analysis of variance (ANOVA) and Tukey post-hoc test where appropriate (α = 0.05). There was a significant increase (p ≤ 0.004) in the total bacterial counts (CFU/mL) between the first (24 h) and the second (four weeks) measurements. Regarding quantitative microbiological analyses, no significant differences between the various materials were identified. Respiratory microorganisms were detected in all samples at both measurement time points, with a large variance between different patients. Only after four weeks, Candida species were identified on all materials but not in all participants. Candida species and respiratory microorganisms accumulate on various denture base resins. While no significant differences were identified between the materials, there was a tendency towards a more pronounced accumulation of microorganisms on conventionally processed PMMA