München, Techn. Universiẗat, Diss., 2007.

Tübingen, Univ., Diss., 2007.

Ulm, Univ., Diss., 2008.

Die Menisken sind ein vitaler Bestandteil für die Stabilität und Mobilität des Kniegelenks. Verletzungen des Meniskus weisen eine hohe Prävalenz in der Bevölkerung auf. Schätzungsweise sind bis zu 25% der Erwachsenen in den USA betroffen. Auch in Deutschland wird die Meniskusruptur mittlerweile als Berufskrankheit anerkannt. Die Studie ist als retrospektive Registerstudie designt. Alle Patienten wurden im Zeitraum vom 08.01.2009 bis zum 23.12.2019 am Universitätsklinikum in Würzburg operiert. Insgesamt schlossen wir 361 Patienten ein. Unter Ausschluss von Begleitverletzungen und Knochenmarksödemen konnten 41,6% der eingeschlossenen Fälle als isolierte Meniskusläsionen eingestuft werden, insbesondere bei jüngeren Patienten (<40 Jahre) ließ sich zudem ein adäquates Trauma nachweisen. Mögliche Risikofaktoren wurden auf deren Einfluss für eine Reläsion untersucht. Dabei stellte sich unter den Variablen BMI, Alter und OP-Technik lediglich letztere als ein signifikanter Faktor heraus (logRank von 0,019 5-Jahre-Follow-up; logRank von <0,001 10-Jahre- Follow-up). Die Diagnostik mittels MRT als Goldstandard und die Überprüfung derer Befunde in der Arthroskopie wiesen einen deutlichen Abfall der Sensitivität vom Innen- zum Außenmeniskus auf. Interessanter sind die Fälle, in denen eine Läsion übersehen wurde, falls auf dem anderen Meniskus eine Läsion festgestellt wurde. Zusammenfassend zeigt unsere Studie eindeutig, dass es isolierte Meniskusläsionen gibt. Auch Nahtverfahren, welche sich gerade weiterhin im Aufschwung befinden, müssten weiter auf die höheren Reläsionsraten untersucht und beobachtet werde. BMI als Risikofaktor für ein Therapieversagen bleibt weiterhin zu diskutieren auch mit Einbezug von sportlicher und körperlicher Aktivität. MRT als Goldstandard der nichtinvasiven Diagnostik wird unverändert bleiben. Jedoch sollte ein Fokus darauf geworfen werden, wann und unter welchen Umständen Läsionen übersehen werden. Dies erfordert weitere speziell dafür ausgerichtete Ausarbeitungen. / The menisci are a vital part of the stability and mobility of the knee joint. Injuries to the meniscus have a high prevalence in the population. It is estimated that up to 25% of adults in the US are affected. In Germany, too, meniscus rupture is now recognized as an occupational disease. The study is designed as a retrospective registry study. All patients underwent surgery between January 8th, 2009 and December 23rd, 2019 at the University Hospital in Würzburg. In total, we included 361 patients. Excluding concomitant injuries and bone bruise, 41.6% of the included cases could be classified as isolated meniscal lesions. In addition, adequate trauma could be demonstrated, particularly in younger patients (<40 years). Possible risk factors were examined for their influence on a re-lesion. Among the variables BMI, age and surgical technique, only the latter turned out to be a significant factor (log rank of 0.019 5-year follow-up; log rank of <0.001 10-year follow-up). The diagnosis using MRI as the gold standard and the verification of their findings in arthroscopy showed a clear drop in sensitivity from the inner to the outer meniscus. More interesting are the cases where a lesion was missed if a lesion was found on the other meniscus. In summary, our study clearly shows that isolated meniscal lesions exist. Even suturing procedures, which are still on the upswing, should be further examined and observed for the higher failure rates. BMI as a risk factor for therapy failure remains to be discussed, also with the inclusion of sports and physical activity. MRI as the gold standard of non-invasive diagnostics will remain unchanged. However, a focus should be placed on when and under what circumstances lesions are missed. This requires further specially designed studies.

Der Meniskus gleicht die Inkongruenz der beiden Gelenkpartner im Kniegelenk aus und führt somit zu einer Reduktion der Knorpelbelastung. Aufgrund der eingeschränkten Selbstheilungsfähigkeit des bradytrophen Meniskusgewebes bleibt bei Verletzung oft nur die operative Teilresektion als Therapie der Wahl. In dieser in vitro Untersuchung erfolgte die Implantation eines mit mesenchymalen (MSZ) Stammzellen beladenem Polylaktid-Kollagen-I-Hydrogel. Die MSZ zeigten eine in der Histologie und PCR nachgewiesene chondrogene Differenzierungspotenz innerhalb des Polylaktidkonstruktes. Innerhalb des Stanzdefektes konnte eine Anhaftung der MSZ an das Meniskusgewebe sowie die Ausbildung einer stabilen Kollagen-I-Matrix gezeigt werden. Die Arbeit stellt die Grundlage für eine spätere tierexperimentelle Studie dar. / The meniscus adjust the different shapes of the femor and Tibia and reduces the load of the articular cartilage. Because of his reduced regeneration rate, the meniscus often has to be partly removed in case of an injury. In this examination a polylactid-collagen I-hydrogel loaded with mesenchymal stem cells (msc) was implanted in the meniscus defect region. A chondral differentiation of the msc in the polylactid-construct was shown in the histology and a pcr-analysis was made. In the defect region the msc showed a near acclomeration to the meniscus tissue and a stable collagen-I-matrix was developed. The results are the base for a further examination in an animal model.

The knee joint is a complex composite joint containing the C-shaped wedge-like menisci composed of fibrocartilage. Due to their complex composition and structure, they provide mechanical resilience to the knee joint protecting the articular cartilage. Because of the limited repair potential, meniscal injuries do not only affect the meniscus itself but also lead to altered joint homeostasis and inevitably to secondary osteoarthritis. The meniscus was characterized focusing on its anatomy, structure and meniscal markers such as aggrecan, collagen type I (Col I) and Col II. The components relevant for meniscus tissue engineering, namely cells, Col I scaffolds, biochemical and biomechanical stimuli were studied. Meniscal cells (MCs) were isolated from meniscus, mesenchymal stem cells (MSCs) from bone marrow and dermal microvascular endothelial cells (d-mvECs) from foreskin biopsies. For the human (h) meniscus model, wedge-shape compression of a hMSC-laden Col I gel was successfully established. During three weeks of static culture, the biochemical stimulus transforming growth factor beta-3 (TGF beta-3) led to a compact collagen structure. On day 21, this meniscus model showed high metabolic activity and matrix remodeling as confirmed by matrix metalloproteinases detection. The fibrochondrogenic properties were illustrated by immunohistochemical detection of meniscal markers, significant GAG/DNA increase and increased compressive properties. For further improvement, biomechanical stimulation systems by compression and hydrostatic pressure were designed. As one vascularization approach, direct stimulation with ciclopirox olamine (CPX) significantly increased sprouting of hd-mvEC spheroids even in absence of auxiliary cells such as MSCs. Second, a cell sheet composed of hMSCs and hd-mvECs was fabricated by temperature triggered cell sheet engineering and transferred onto the wedge-shaped meniscus model. Third, a biological vascularized scaffold (BioVaSc-TERM) was re-endothelialized with hd-mvECs providing a viable vascularized network. The vascularized BioVaSc-TERM was suggested as wrapping scaffold of the meniscus model by using two suture techniques, the all-inside-repair (AIR) for the posterior horn, and the outside-in-refixation (OIR) for the anterior horn and the middle part. This meniscus model for replacing torn menisci is a promising approach to be further optimized regarding vascularization, biochemical and biomechanical stimuli. / Das Knie ist ein komplex zusammengesetztes Gelenk mit zwei C-förmigen Keilen aus Bindegewebsknorpel, die Menisken. Sie sorgen für die mechanische Belastbarkeit des Knies, wodurch der Gelenksknorpel geschützt wird. Aufgrund des limitierten Heilungspotentials beeinträchtigen Meniskusverletzungen nicht nur den Meniskus selbst, sondern schädigen auch das Gelenksgleichgewicht und führen zu sekundärer Osteoarthritis. Der Meniskus wurde in seiner Anatomie, Struktur und Meniskusmarkern wie Aggrekan, Kollagen I und Kollagen II charakterisiert. Die Komponenten von Meniskus Tissue Engineering, Zellen, Kollagen I Materialien, biochemische und biomechanische Stimuli wurden untersucht. Meniskuszellen (MCs) wurden aus Meniskus isoliert, mesenchymale Stammzellen (MSCs) aus Knochenmark und dermale mikrovaskuläre Endothelzellen (d-mvECs) aus Vorhautbiopsien. Für das humane (h) Meniskus-Modell wurde die keilförmige Kompression eines hMSC-beladenen Kollagen I Gels erfolgreich etabliert. Während drei Wochen statischer Kultur führte der biochemische Stimulus transformierender Wachs-tumsfaktor beta-3 (TGF beta-3) zu einer kompakten Kollagenstruktur. An Tag 21 zeigte dieses Meniskus-Modell eine hohe metabolische Aktivität und Matrixumbau durch die Detektion von Matrix-Metalloproteasen. Der Bindegewebsknorpel wurde durch immunhistochemische Detektion der Meniskusmarker, einem signifikanten GAG/DNA Anstieg und erhöhter Kompressionseigenschaften bestätigt. Für weitere Verbesserungen wurden biomechanische Stimulierungssysteme mittels Kompression und hydrostatischen Druck aufgebaut. Als Vaskularisierungsansatz führte die direkte Stimulierung mit Ciclopirox Olamine (CPX) sogar in Abwesenheit von Helferzellen wie MSCs zu einem erhöhten Sprouting der hd-mvEC Spheroide. Zweitens wurde ein hMSC/hd-mvEC Sheet mithilfe eines Temperatur-abhängigen Verfahrens produziert und auf das keilförmige Meniskus-Modell transferiert. Drittens wurde ein vaskularisiertes Biomaterial (BioVaSc-TERM) mit hd-mvECs besiedelt, wodurch ein vitales Gefäßystem bereitgestellt wurde. Die vaskularisierte BioVaSc-TERM wurde als Hülle des Meniskus-Modells unter der Verwendung von zwei Nahttechniken vorgeschlagen: die All-Inside-Repair (AIR) für das Hinterhorn und die Outside-In-Refixation (OIR) für das Vorderhorn und den mittleren Teil. Dieses Meniskus-Modell ist ein vielversprechender Ansatz für den Meniskusersatz, um in Vaskularisierung, biochemischer und biomechanischer Stimuli weiter optimiert zu werden.

Ulm, Univ. Diss., 2006.

Author: Bc. Aneta Vránová Title: Changes of rheological properties during various degrees of knee flexion Aim of the thesis: To find out if there is a difference in rheological properties in varoius degrees of flexion in the knee with meniscal tear and compare the results with measurement after physical aktivity. To compare changes of the reological properties of patients who have undegone meniscectomy a few years ago with patients with recent meniscectomy. Method: Experimental measurements were done by using the method of biorheometry which detects the passive resistance of the knee in movement from flexion to extension. Patients completed case history and a special questionnaire relevant to clinical changes connected to meniscal tear. Measuring data were evaluated and converted in the form of biorheogramme. We measured 6 persons. At first were done measurements in three different sequences for both lower extremities, the same measurement was repeated after the physical activity (50 squats). Results: We found changes of rheological properties in higher degrees of knee flexion with typical rising followed by fall of biorheogramme around flexion of 80ř. They were more remarkable after physical activity. Changes of rheological properies were more expressive in patients who have undergone meniscectomy...

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Zugl.: Stuttgart, Univ., Diss., 2007.