Volume 49, Issue 1-2

Im Rahmen einer tierexperimentellen Untersuchung (Sus scrofa domesticus) konnte gezeigt werden, daß die neue Lasernadelstimulation (Wellenlänge: 685 nm; Energiedichte: 4,6 kJ/cm 2 pro Punkt; Dauer: 20 min) wohl Verschiebungen mikrozirkulatorischer Parameter der Haut im Sinne einer Durchblutungssteigerung hervorrufen kann, die verwendete Laserqualität und -intensität jedoch keine nachweisbaren mikromorphologischen Veränderungen in der Haut induziert.   In an experimental animal study (Sus scrofa domesticus) we investigated the effects of the new technique of laser needle stimulation (wavelength: 685 nm; energy density: 4.6 kJ/cm 2 per point; application duration: 20 min). The results revealed changes in microcirculatory parameters of the skin resulting in an increase in blood flow. However, the quality and intensity of the laser light did not induce micromorphological alterations in the skin.

Digitale medizinische Bilddaten stellen die Grundlage für moderne Verfahren in der radiologischen Diagnostik und für präoperative Planungen dar. Trotz der Etablierung des DICOM-3.0-Standards zur Kommunikation medizinischer Bilddaten ist die Verwendung bestehender Bildinformationen oft durch eine Inkompatibilität der Datenformate zwischen Geräte-Generationen sowie durch die Verwendung Hersteller-proprietärer Formate limitiert. Eine Schnittstellenumgebung auf der Basis magnetooptischer Medien wurde entwickelt, um medizinische Bilddaten unabhängig von Geräte-Generation und spezifischen Formaten zu gewinnen und darzustellen. Hierfür mußten speziell adaptierte Routinen zur Gewinnung der Daten entwickelt werden. Eine modulare Programmstruktur wurde verwendet, um weitere Routinen und Übertragungsmedien flexibel implementieren zu können. Mehr als 20 000 CT- und MRT-Bilder inklusive der Header-Informationen, die mit verschiedenen General- Electric- und Siemens-Geräten gewonnen wurden, konnten erfolgreich von magnetooptischen Medien extrahiert werden. Die Bilddaten wurden zur Verlaufkontrolle und zur präoperativen Planung verwendet und in einen PAC-Server integriert. Der Datentransfer mit der entwickelten Schnittstellenumgebung ist zuverlässig und benutzerfreundlich. Die Implementierung weiterer Herstellter-proprietärer Formate ist Bestandteil einer gegenwärtigen Weiterentwicklung. Die entwickelte Schnittstellenumgebung erlaubt die zuverlässige Bereitstellung digitaler Bilddaten für die medizinische Diagnostik und die präoperative Planung, unabhängig von Geräte-Generationen und Hersteller-proprietären Formaten.   Digital images generated by medical imaging form the basis for radiological diagnosis and surgical planning. Despite the advent of the DICOM 3.0 standard for medical image communication, widespread application of the existing information is often limited by incompatibility of the data formatting used by different equipment generations, and the manufacturer-specific standards employed. An exchange interface based on magneto optical discs has been developed to retrieve and present medical image data regardless of the technological hardware and the specific formats used. Specially adapted routines to retrieve the data first had to be developed. A modular program structure was used to allow flexibility in the implementation of further routines and other exchange media. Over 20,000 CT and MRI images including header information obtained from different General Electric and Siemens scanners were extracted successfully from MO discs. The image data were used for follow up and surgical planning and were transferred to a PAC-server. The interface proved reliable and easy to use. Support for further proprietary formats is currently being developed. The present exchange interface permits reliable retrieval of digital images for diagnostic and surgical planning purposes, regardless of the hardware generation and manufacturer-specific formats.

Ziel der Arbeit war die Untersuchung eines neuen Oberflächenkonditionierungsverfahrens für einen hydrolysestabilen Metall-Kunststoff-Klebeverbund in der zahnärztlichen Prothetik. Das Aufbringen der haftvermittelnden SiO 2 -Interface-Schicht erfolgte tribochemisch durch ein miniaturisiertes Sandstrahlgerät (Airsonic Mini Sandblaster, Fa. Hager & Werken, Duisburg) unter Verwendung des SiO 2 -beschichteten Rocatec-Strahlmittels. Vorteil des Gerätes ist, daß durch Anschlußmöglichkeit an den zahnärztlichen Behandlungsstuhl betriebswirtschaftliche Kosten und Behandlungszeit für Zahnarzt und Patienten gesenkt werden können. Die Beurteilung der Eignung erfolgte anhand von Zusammensetzung und Morphologie der mit dem Gerät aufgebrachten Beschichtungen auf verschiedenen Legierungen (Titan, NiCr, CoCr). Daneben wurde die Festigkeit von Metall-Kunststoff-Klebeverbindungen vor oder nach simulierter, physiologischer Alterung im Zugscherversuch bestimmt. In allen Fällen zeigten sich die Airsonic Mini Sandblaster-Beschichtungen bei den untersuchten Parametern Schichtstruktur, -zusammensetzung und -haftfestigkeit denen des Rocatec-Verfahrens ebenbürtig. Unabhängig vom Adhäsiv wurden – legierungsabhängig – Festigkeiten im Bereich von 24 bis 30 MPa erhalten; ein signifikanter Festigkeitsabfall durch Alterung der Klebeverbindungen trat nicht auf. Die Festigkeiten liegen im Bereich der für das Rocatec-Verfahren literaturbekannten Werte und deutlich über der klinisch geforderten Mindestfestigkeit von 10 MPa als innerer Schmelzfestigkeit. Die Ergebnisse zeigen die praxisgerechte Eignung des Airsonic Mini Sandblasters. Durch die Anwendung des Verfahrens am Behandlungsstuhl wird der Vorgang der Silikatisierung mit anschließender Silanisierung vom zahntechnischen Labor in die zahnärztliche Praxis verlegt. Damit wird eine Reduktion von Behandlungsdauer und betriebswirtschaftlichen Kosten erreicht, und die Handhabungssicherheit des Beschichtungsverfahrens erhöht sich.   The object of this work was to investigate a new surface conditioning system for hydrolysis-stable metal-polymer bonds in dental prosthetics. The application of the adhesive SiO 2 -interface layer was achieved tribochemically by the use of a miniaturised sand blasting instrument (Airsonic Mini Sandblaster, Co. Hager and Werken, Duisburg, Germany) using the SiO 2 coated Rocatec blasting medium. An advantage of this instrument is the possibility of decreasing costs for dentist and patient and also the time of treatment by connecting the device to the dental chair. Evaluation of applicability was based on the composition and morphology of the coatings applied to different dental alloys (titanium, NiCr, CoCr). In addition, the strength of metal – polymer bonds prior to and after physiological ageing was determined by tensile shear testing. In all cases the Airsonic Mini Sandblaster coatings proved to be equivalent to the original Rocatec system in terms of the parameters tested, such as structure and composition of the coating, and adhesivity. Irrespective of the adhesive alloy-dependent adhesive strengths in the region of 24 – 30 MPa were achieved; no significant decrease in strength caused by degrading of the bonds occurred. Bonding strengths are within the range reported in the literature for the Rocatec system, and are appreciably above clinically required minimum strength of 10 MPa as enamel strength. The results demonstrate the applicability of the Airsonic Mini Sandblaster in practice. By employing the procedure at the dental chair the process of silicating and subsequent silanising can be transferred from the dental laboratory to the dentist's practice. In this way, a reduction in treatment time and costs is achieved, and the reliable handling of the coating system is also improved.

Die Bearbeitung von Knochen ist eine Kernleistung der orthopädischen Chirurgie. Trotz der nachgewiesenen erheblichen thermischen Auswirkungen auf die knöchernen Schnittränder ist die oszillierende Säge nach wie vor das Standardinstrumentarium zur Osteotomie von Röhrenknochen und Schaffung von Prothesenlagern. Mit der Wasser-Abrasivstrahl-Technik ist die Realisation von gebogenen, hochpräzisen Schnittgeometrien ohne thermische Beeinflussung der knöchernen Resektionsränder möglich. Der thermographisch gemessene absolute Temperaturanstieg an den Resektionsflanken betrug max. 13 K. Da eine Übertragung von Prozeßkräften vermieden wird, bietet sich der Einsatz an automatisierten Handhabungsgeräten an.   Working on bone is a major aspect of orthopaedic surgery. Despite its well-known appreciable thermal effects on the edges of the bone cut, the oscillating bone saw blade the oscillating saw remains the standard instrument both for cutting long bones and creating a bed for an endoprosthesis. The application of abrasive water jets offers the possibility of achieving an extremely precise curved cut in bone with no accompanying thermal effect. The thermographically measured absolute temperature increase at the cut edges seen with the water jet was 13 K maximum. The small process forces permit the application in automated handling systems.

The practical setting shows that gentle manual pressure on a photosensor suffices to improve the detectability of arterial pulses, but changes in the pressure applied may also produce signal artefacts. To study these effects, stepwise increasing contact forces (0.5 to 4 N) were applied to a photosensor placed over the radial artery. Additionally, the influence of optical coupling between sensor and skin surface was examined by introducing an elastic distance ring. The AC and DC components from the recorded photoplethysmogram were analysed. The AC component (absorption due to arterial pulsation) increased with the pressure applied; at lower forces (0.5 to 3 N) an introduction of the ring enhanced this effect. The characteristic of the DC component (backscattering from non-pulsating tissues) depends on optical coupling: without the ring the DC component increased stepwise with force (slope 0.035 V/N), but with the ring in place this component decreased (slope −0.075 V/N). Since the sensitivity of the pulse signal to artifacts is related to the slope of the DC component, such artefacts can be minimized by making the slope small. The utilization of these results to improve pulse detection and reduce motion artefacts in a wearable wrist device is discussed.   Oft genügt schon ein geringer manueller Andruck auf einen Photosensor, um eine arterielle Pulswelle besser zu detektieren, bei Änderung des Andrucks kommt es dabei aber auch zu Artefakten im Pulssignal. Um hier den Einfluß auf photoplethysmografische Signale zu quantifizieren, wurden mit einem Galvanometer schrittweise zunehmende Andruckkräfte (0.5 bis 4 N) auf das Sensorgehäuse appliziert. Um dabei auch den Einfluß des optischen Übergangs zwischen Haut und Sensor zu studieren, wurde dieser Andrucktest zuerst ohne und dann mit einem elastischen Distanzring durchgeführt. Zur Analyse wurden die aufgezeichneten photoplethysmografischen Signale in ihre AC (0.1 bis 20 Hz) und DC-Komponenten zerlegt. Bei der AC-Komponente (Absorption infolge arterieller Pulsation) zeigte sich eine Zunahme mit der Andruckkraft, wobei diese Charakteristik durch den Ring noch verstärkt wurde. Die Kraftcharakeristik der DC-Komponente (nichtpulsierendes reflektiertes Licht) hingegen war unterschiedlich: Ohne Ring kam es, ausgehend von niedrigen Werten, zu einer stufenweisen Zunahme (Steigung 0.035 N/V) und mit Ring zu einer Abnahme (Steigung −0.075 V/N) der Reflektanz. Da die Artefaktempfindlichkeit des Pulssignals von der Steigung der DC-Charakteristik abhängt, ergibt sich durch die Gestaltung des optischen Übergangs hier eine Möglichkeit zur Artefaktunterdrükkung. Der Transfer dieser Ergebnisse zur Verbesserung der Pulsdetektion und der Artefaktunterdrückung bei einem Handgelenkmonitor wurde diskutiert.

The influence of the different lumbar spinal ligaments on intersegmental rotation is not fully understood. In order to explore this effect, a finite element model of the functional spinal unit L3/L4 was loaded with pure moments in the three main anatomic planes. The two extremes – minimum and maximum - ligament stiffness values reported in the literature were applied. After virtual transection of each of the spinal ligaments in turn, the intersegmental rotation and forces in the remaining ligaments were calculated. On flexion, the highest force was found for the posterior longitudinal ligament; on extension and lateral bending for the anterior longitudinal ligament; and on axial rotation for the facet capsular ligament. The strongest influence on intersegmental rotation is exerted by the interspinous ligament on flexion, by the anterior longitudinal ligament on extension and lateral bending, and by the facet capsular ligaments on axial rotation. Ligament stiffness has a strong influence on intersegmental rotation and forces in the ligaments, so that finite element models of spinal segments must be validated by experimental data. This study should help to elucidate the role of the various ligaments.   Der Einfluß der einzelnen lumbalen Bänder auf die intersegmentalen Rotationen ist nicht völlig geklärt. Um ihn zu ermitteln, wurde ein Finite-Elemente-Modell des Bewegungssegments L3/L4 mit reinen Momenten in den drei anatomischen Hauptebenen belastet. Dabei wurden jeweils die größten und kleinsten in der Literatur angegebenen Steifigkeitswerte für die Bänder zugrunde gelegt. Nach der Durchtrennung eines einzelnen Bandes wurden jeweils die intersegmentalen Rotationen und die Kräfte in den übrigen Bändern berechnet. Bei der Flexion wurde die größte Kraft für das hintere Längsband ermittelt. Bei Extension und Seitneigung überträgt das vordere Längsband die größten Kräfte, bei axialer Rotation das Kapselband. Den größten Einfluß auf die intersegmentale Rotation haben das Dornzwischenband für den Lastfall Flexion, das vordere Längsband bei Extension und Seitneigung und die Kapselbänder bei axialer Rotation. Die intersegmentale Rotation und die Bandkräfte sind stark von der Bandsteifigkeit abhängig. Finite-Elemente-Modelle der Wirbelsäulensegmente müssen daher mit experimentellen Daten validiert werden. Diese Studie soll dazu beitragen, die Funktion der verschiedenen Bänder besser zu verstehen.

Miele-Aufbereitungsverfahren OxiVario Plus beseitigt die letzten Proteinreste Vor fast zehn Jahren setzte Miele mit der Einführung des Vario-TD-Verfahrens für Rei nigungs- und Desinfektionsautomaten neue Maßstäbe. So gehören heute die Vorspülphase mit kaltem Wasser, die alkalische Reinigung bei 55 °C und die thermische Desinfektion als letzte Verfahrensstufe mit vollentsalztem Wasser zu den Standardbedingungen bei der maschinellen Instrumentenaufbereitung. Das Vario-TD-Verfahren wurde jetzt weiterentwickelt. Es wird nun unter dem zu Patent angemeldeten Namen OxiVario Plus eingeführt. OxiVario Plus steht für ein optimiertes Reinigungsverfahren, das chemisch schwer lösliche Proteine aufschließt, somit eine besonders gute Reinigungsleistung bereitstellt und auch eine hohe Abreicherung bzw. Inaktivierung von Prionprotein erwarten läßt. (Prionprotein ist der Erreger der Creutzfeld-Jakob-Krankheit.)