Titanium and titanium alloys are frequently used for implants in bone contact. In some cases (diabetis, osteoporosis) there are requirements for improved osseointegration. Initial reactions after surgery show an important influence on the long time stability of the implants. Newer studies focus on the surface composition of the implants in particular the modification with biological components. Collagen is the main component of bone and is therefore an interesting substance for the base modification of titanium implants. The aim of the work was to investigate the adsorptive immobilisation of collagen type I on titanium surfaces. The influence of different adsorption parameters was studied. Several modified surfaces were characterized in matters of immobilized collagen amount, stability, change of conformation and influence on cell behavior. / Titanimplantate werden aufgrund ihrer ausgezeichneten Volumen- und Oberflächeneigenschaften seit vielen Jahren mit großem Erfolg als Implantatmaterialien im Knochenkontakt eingesetzt. Für bestimmte Patientengruppen, u.a. Diabetiker oder Patienten mit osteoporotischem Knochen, ist ein weitergehend verbessertes Einheilverhalten der Implantate anstrebenswert. Entscheidende Bedeutung für den Einheilprozess sowie für die Langzeitstabilität wird der initialen Reaktion des Körpers unmittelbar nach Implantation zugemessen. Neben zahlreichen Ansätzen, durch Modifizierung der chemischen und morphologischen Eigenschaften der Oberfläche in die Reaktionen des Körpers einzugreifen, rückt in neueren Studien zunehmend die Immobilisierung biologischer Komponenten (Proteine, Peptide, Wachstumsfaktoren) in den Mittelpunkt der Betrachtungen. Die Einbeziehung von Kollagen als Hauptbestandteil der organischen Knochenmatrix stellt daher eine interessante Grundmodifikation dar. Das Ziel dieser Arbeit bestand darin, zu untersuchen, inwieweit durch eine adsorptive Immobilisierung von Kollagen eine stabile und funktionale Beschichtung von Titanoxidoberflächen erzielt werden kann. Da sowohl Tropokollagen als auch fibrilläres Kollagen prinzipiell zur Beschichtung von Titanoberflächen eingesetzt werden können, wurde das Adsorptionsverhalten beider Kollagenformen in bezug auf verschiedene Lösungsparameter untersucht und ausgewählte Zustände hinsichtlich ihrer Stabilität und der Erhaltung der biologischen Funktionalität charakterisiert.

Purpose: The purpose of this study is to evaluate how implant-supported fixed dental prosthesis (FDP) restorations with a cantilever at abutment level resist fatigue by dynamic loading and thermocycling depending on the fixture diameters.   Material and method: The study involved two groups with three specimens in each group, based on the diameter of the fixture, 3.5 or 5.0 mm (D3.5 and D5.0). The specimens consisted of two ASTRA TECH platforms, either 3.5 mm or 5.0 mm, 20°Uni Abutments, and a standardized milled CoCr FDP at abutment level with a cantilever. A mounting jig was designed and 3D printed. The specimens underwent a dynamic fatigue test with thermocycling, 5°C and 55°C, and a 250 N load at a frequency of 1.5 Hz for maximum 6×10⁵ cycles, until the specimen either fractured or displayed visible deformation. Fractured specimens were examined under microscope.    Results: In group D3.5, one specimen survived 600,000 cycles without loosening or fracturing, one displayed screw loosening, and one screw fracturing. In group D5,0, two specimens displayed screw fracturing and one screw/abutment loosening.   Conclusions:  · Implant-supported FDP restorations with a cantilever at abutment level tend to resist fatigue better with a larger fixture diameter than with a smaller fixture diameter. · Fixtures with a diameter of 5.0 mm show higher tendency for screw fracturing and loosening compared to fixtures with 3.5 mm.  · More extensive studies regarding implant-supported FDP restorations with cantilever at abutment level and different fixture diameters are required to confirm the results. / Syfte: Syftet med studien är att utvärdera hur implantat-förankrade bro-konstruktioner på distansnivå med frihängande led motstår utmattning genom dynamisk belastning och termocykling beroende på fixturens diameter.   Material och metod: Totalt framställdes två grupper beroende på fixturens diameter, 3,5 eller 5,0 mm, med tre provkroppar per grupp (D3,5 och D5,0). Provkropparna bestod av två fixturer motsvarande position 34 och 35 och ett frihängande led på 36 med plattformarna ASTRA TECH 3,5×9,0 mm eller 5,0×9,0 mm inkluderat distanser 20° Uni Abutment och standardiserade frästa broar i CoCr på distansnivå. Ett dynamiskt utmattningstest genomfördes med hjälp av tuggsimulator med samtidig termocykling 5°C och 55°C. Belastningen på 250 N applicerades på det frihängande ledet under maximalt 6×105 cykler med 1,5 Hz. Provkropparna kontrollerades visuellt och taktilt var 50 000:e cykel för att undersöka om fraktur, deformation eller påverkan på skruvförband uppstått. De frakturerade provkropparna undersöktes i ljusmikroskop för att analysera frakturytor och eventuella deformationer.   Resultat: I grupp D3,5 klarade en provkropp 600 000 cykler utan att lossna eller frakturera, en fick skruvlossning och en fick skruvfraktur. I grupp D5,0 fick två provkroppar skruvfraktur och en fick skruv-/distanslossning.  Slutsats:  · Implantat-förankrade bro-konstruktioner på distansnivå med frihängande led tenderar att motstå utmattning bättre med mindre fixturdiameter än med större fixturdiameter. · Fixturer med diameter 5,0 mm visar större tendens för skruvfrakturer och skruvlossning jämfört med fixturer med 3,5 mm. · Mer omfattande studier beträffande implantat-förankrade bro-konstruktioner på distansnivå med frihängande led och olika fixturdiametrar krävs för att säkerställa resultaten.

Diese Arbeit beschäftigt sich mit der Simulation von Streuung und Absorption von elektromagnetischen Wellen in Gewebephantomen im Kontext optischer Cochlea-Implantate. Dabei werden wellen- und strahlenoptische Ansätze diskutiert und auf ihre Eignung für die Modellierung des Streuverhaltens in gewebeähnlichen Schichten untersucht. Im Einzelnen werden FDTD-Simulationen mit einem Mie-Streuprogramm verglichen, sowie Monte-Carlo-Simulationen durchgeführt. Die gewonnenen Daten für Gewebephantome werden mit einem experimentellem Ansatz und Literaturwerten für echtes Gewebe verglichen. Es wird gezeigt unter welchen Parametern die Lichtstreuung optimal für die gewünschte Anwendung in optischen Cochlea-Implantaten ist. Weiterhin ergibt sich, im Rahmen dieser Arbeit, die Monte-Carlo-Simulation in Verbund mit einem Mie-Streuprogramm als die praktikabelste Lösung, um mit Experiment und Literatur vergleichbare Schichtdicken zu simulieren und entsprechende Ergebnisse zu gewinnen. Die Übereinstimmung zwischen Simulationen und experimentellen Daten lies sich für Gewebephantome nachweisen. Weiterhin konnten erste Schlüsse über die Übereinstimmung des Verhaltens dieser Phantome gegenüber echter menschlicher Dermis gezogen werden. / This work addresses the simulation of scattering and absorption of electromagnetic waves in tissue phantoms in the context of optical cochlear implants. Wave-optical and ray-optical approaches are discussed and investigated for their suitability for modeling the scattering behavior in tissue-like layers. Specifically, FDTD simulations are compared with a Mie-scattering program, and Monte Carlo simulations are performed. The obtained data for tissue phantoms will be compared with an experimental approach and literature values for real tissue. It is shown under which parameters the light scattering is optimal for the desired application in optical cochlear implants. Furthermore, in the context of this work, the Monte-Carlo simulation in combination with a Mie-scattering program is most practicable to simulate layer thicknesses comparable to experiment and literature and to obtain the corresponding results. The agreement between simulations and experimental data could be demonstrated for tissue phantoms. Furthermore, first conclusions could be drawn about the agreement of the behavior of these phantoms compared to real human dermis.

In unserer lautsprachlichen Welt ist Kommunikation stark auf das Hören angewiesen. Normalhörende Kinder sammeln in ihren ersten Lebensjahren Hörerfahrungen, die ihre sprachliche Entwicklung unterstützen. Früh ertaubten oder von Geburt an gehörlosen Kindern fehlt diese Möglichkeit bis zur Cochlea-Implantation. Ein Cochlea-Implantat (CI) ist eine Innenohrprothese, die geschädigte sensorische Haarzellen ersetzt und das Hören ermöglicht, wenn der Hörnerv intakt ist. Nach der Implantation beginnen CI-tragende Kinder ohne relevante Hörerfahrung mit der lautsprachlichen Entwicklung und müssen zu gleichaltrigen normalhörenden Kindern aufschließen. Die CI-Funktionen werden in mehreren Sitzungen an die Wahrnehmung der Person angepasst, doch das CI überträgt die Tonwelt nicht so exakt wie ein intaktes Gehör, was die auditive Umgebungswahrnehmung von CI-tragenden Kindern erschwert. Erwachsene CI-Nutzer können bei der Anpassung verbal kommunizieren, Kleinkinder oder Säuglinge jedoch nicht, weshalb ihre Hörwelt weitgehend unbekannt bleibt. Sprache und Musik teilen einige Wahrnehmungseigenschaften: Prosodie (Sprachmelodie) basiert auf Frequenz und Intonation, Emotionen werden durch Rhythmus und Intensität ausgedrückt, und Klangfarbe ermöglicht die Unterscheidung von Sprechstimmen und Instrumenten. Die Studie untersucht die musikalische Hörverarbeitung bei normalhörenden Säuglingen und CI-tragenden Kleinkindern mit vergleichbarem Höralter. Mithilfe der Mismatch Negativity (MMN) im EEG, die unabhängig von der Aufmerksamkeit des Probanden ausgelöst wird, wurde die Hörwahrnehmung objektiv beurteilt. Verschiedene musikalische Qualitäten wurden mit einem Multi-feature-MMN-Paradigma untersucht. Die Stimuli bestanden aus einem Tonlauf von vier Achtelnoten (Alberti-Bass) und wurden in allen Dur- und Moll-Tonarten in randomisierter Reihenfolge dargeboten, wobei der dritte Ton in Tonhöhe (pitch), Klangfarbe (timbre), Intensität (intensity), Rhythmus (rhythm), Glissando (slide) und einem zweiten Standard (standard2) variierte. Die Probanden wurden während der Stimulus-Präsentation geräuschlos abgelenkt. Es wurden Daten von 17 prälingual ertaubten CI-tragenden Kleinkindern (durchschnittlich 1 Jahr und 7 Monate alt) und 21 normalhörenden Säuglingen (6 Monate alt), beide mit 6 Monaten Hörerfahrung, ausgewertet. Für jede Bedingung wurde der Grand Average in beiden Gruppen und deren Untergruppen gebildet, und die MMN in frühen und späten Zeitfenstern analysiert. Die Ergebnisse zeigen, dass CI-tragende Kinder bei allen Devianten eine signifikante MMN zeigten. Die Untergruppe „mit Hörerfahrung“ wies bei timbre, intensity, rhythm und standard2 signifikante Ergebnisse auf, während die Untergruppe „ohne Hörerfahrung“ bei allen Devianten Signifikanzen zeigte. Dies wird jedoch aufgrund der kleinen Stichprobengröße nicht als robust betrachtet. Normalhörende Kinder zeigten bei allen Devianten außer standard2 eine signifikante MMN. CI-tragende Kinder reagierten unerwartet stark auf intensity und schwach auf rhythm, während normalhörende Kinder standard2 nicht wahrnehmen konnten. Erstmals wurde die Hörwahrnehmung von früh implantierten, bilateral CI-tragenden Kindern in ihrem frühen Höralter von sechs Monaten untersucht. CI-tragende Kinder konnten alle untersuchten Abweichungen wahrnehmen, wobei timbre und intensity besser und rhythm schwächer als erwartet wahrgenommen wurden. Normalhörende Kinder konnten standard2 aufgrund ihres Entwicklungsstandes nicht wahrnehmen, während ältere CI-tragende Kleinkinder dies kognitiv leisten konnten. Die CI-tragenden Kinder zeigten eine vergleichbare Fähigkeit zur Wahrnehmung akustischer Reize wie normalhörende Kinder, trotz fehlender oder unterbrochener Hörerfahrung.:Inhaltsverzeichnis Relevanz der Dissertation für den Forschungsbereich 1. Einleitung 1.1. Das auditive System 1.1.1. Anatomie des Ohres 1.1.2. Physiologie der akustischen Wahrnehmung 1.1.3. Embryologische Entwicklung des Innenohres: Der Beginn des Hörens 1.1.4. Kindliche Hörstörungen 1.2. Das Cochlea-Implantat (CI) 1.2.1. Definition und Entwicklung 1.2.2. Aufbau und Funktion 1.2.3. CI-Versorgung bei Kleinkindern 1.3. EEG und evozierte Potentiale 1.3.1. EEG 1.3.2. Ereignis-korrelierte Potentiale 1.3.3. CI-Artefakte 1.4. Bedeutung von Musik für die Entwicklung 1.4.1. Musik als Kulturgut 1.4.2. Psychosoziale Aspekte 1.4.3. Hörwahrnehmungen bis zum Kleinkindalter 1.4.4. Musikwahrnehmung mit CI 2. Experiment 2.1. Motivation 2.2. Stand der Wissenschaft 2.3. Fragestellung und Hypothesen 2.4. Methoden 2.4.1. Probanden 2.4.2. Versuchsdesign 2.4.3. Versuchsablauf 2.4.4. Elektrophysiologische Ableitung 2.4.5. Datenanalyse 2.5. Ergebnisse 2.5.1. Patientengruppe (CI-tragende Kinder) 2.5.2. Kontrollgruppe (normalhörende Kinder) 2.5.3. Übersicht über die CI- und die NH-Gruppe 2.5.4. Die Auswirkung des CI-Artefakts auf die MMN 3. Diskussion 3.1. Hörwahrnehmung CI-tragender Kinder 3.1.1. Pitch 3.1.2. Timbre 3.1.3. Intensity 3.1.4. Rhythm 3.1.5. Slide 3.1.6. Standard2 3.1.7. Globaler Vergleich der diskutierten Studien 3.2. Hörwahrnehmung normalhörender 6 Monate alter Säuglinge 3.3. Untergruppen „mit“ und „ohne Hörerfahrung“ 3.4. Latenzen 3.5. Fazit 3.6. Limitationen 3.7. Ausblick 4. Zusammenfassung 4.1. Deutsch 4.2. English Abbildungsverzeichnis Tabellenverzeichnis Literaturverzeichnis Anlage 1: Erklärung zur Eröffnung des Promotionsverfahrens Anlage 2: Erklärung zur Einhaltung aktueller gesetzlicher Vorgaben

Einen Orbitadefekt mit Verlust des Auges und der filigranen Lidstrukturen kann eine implantatverankerte Silikonepithese im Halt sicher und bei geöffnetem Auge ästhetisch mit gutem Ergebnis abdecken. Bei Lidschluß fällt allerdings die Starrheit der Lider in der Epithese auf. Ziel der Entwicklung war es, das künstliche Oberlid in der Orbitaepithese beweglich zu gestalten und so durch die gewonnene Dynamik ein natürlicheres Aussehen beim Patienten zu erreichen. In der Epithese sollten alle Komponenten integriert sein, um das künstliche Oberlid synchron zum gesunden Auge zu bewegen. Als bewegliches Oberlid erwies sich gegossene Latexmilch als Material am geeignetsten. Dieses Material war elastisch, einfärbbar und konnte den Belastungen der ungefähr 30 unwillkürlichen Lidschlagbewegungen pro Minute standhalten. Das künstliche Oberlid wurde analog dem natürlichen Vorbild des Lidöffners nach dem Prinzip der Zuggurtung über die Augenprothese nach oben hinten gezogen. Als Antrieb wurde ein DC-Mikromotor eingesetzt, der das Oberlid mit Hilfe eines kleinen Polyamidfadens, welcher an der inneren verstärkten Lidkante befestigt war, nach kranial bewegte. Der Faden wurde über eine Kanülenführung auf eine Seilrolle gewickelt. Nachdem sich ein aufgebautes Tischmodell im Test bewährt hatte, wurde eine einbaufähige elektronische Schaltung in SMD-(Surface Mounted Device) Technik entwickelt, die einerseits den Antrieb steuerte und andererseits die zur Synchronisation erforderlichen Muskelpotentiale verarbeitete. Diese zwei doppelseitig bestückten Platinen wurden direkt hinter die individuell aus Glas vom Okularisten hergestellte Augenprothese positioniert. Über fünf integrierte einstellbare Potentiometer konnten die abgeleiteten Muskelsignale für eine verzögerungsfreie Lidbewegnung beim Patienten individuell verändert werden. Die Energiebereitstellung für die Elektronik und den Motor konnte aufgrund der zu niedrigen Nennkapazitäten nicht durch Akkumulatoren erfolgen, sondern wurde durch eine kleine leicht auswechselbare Batterie erreicht, die hochgerechnet Strom für 7 bis 14 Tage lieferte. Da die einzelnen Komponenten nicht frei in der Epithese liegen konnten, wurde als Schutz ein Gehäuse in hartem Acrylatkunststoff konzipiert. Da die Anordnung der Batterie unter oder hinter dem Motor möglich war und auch die Elektronik versetzt zu Batterie und Motor angebracht werden konnte, konnte so die Geometrie des Gehäuses in Grenzen dem individuellen Orbitadefekt angepaßt werden. In klinischen Versuchen an gesunden Probanden und Patienten mit implantatverankerten Orbitaepithesen zeigte sich, daß Muskelpotentiale vom M. orbicularis oculi aus dem gesunden Oberlid oder teilweise der exenterierten Orbita mit Restaktivität des Lidschließers mit Nadelelektroden bipolar abgeleitet zur Ansteuerung des Motors geeignet waren. Mit diesen Biopotentialen wurde das reibungslose Funktionieren der synchronen Lidbewegung des Prototypen an einer freiwilligen gesunden Versuchsperson getestet. Nach umfangreichen Labortestungen wurden zwei Patienten mit dieser neuartigen Orbitaepithese rehabilitiert. Bei den Patienten wurde das passende Gehäuse mit den gekapselten Funktionseinheiten individuell hergestellt und dieses in eine Silikonepithese eingearbeitet. Gehalten wurde die Silikonepithese über implantatfixierte Magnetabutments. Die Muskelpotentialableitung zur Triggerung der synchronen Lidbewegung erfolgte durch eine intramuskuläre EMG - Ableitung des M. orbicularis oculi. Beim ersten Patienten gelang dieses über eine sterile Nadelelektrode, die allerdings beim Tragen der neuen Orbitaepithese jedes Mal neu in den Muskel eingestochen werden mußte. Beim zweiten Patienten wurden die Muskelpotentiale über eine subcutan implantierte dünne EMG - Elektrode aufgenommen. Die Myosignale wurden bei beiden Patienten bipolar abgeleitet. Die zweite differente Elektrode kontaktierte einen implantatfixierten Magneten. Die Neutralelektrode war mit einem weiteren implantatverankerten Magneten verbunden. Die abgeleiteten Muskelimpulse beim Lidschlag konnten so bei den Patienten eine zum gesunden Oberlid synchrone künstliche Lidbewegung initiieren. Da die Bauteile zur künstlichen Lidbewegung noch nicht beliebig klein zu gestalten sind, können zur Zeit noch nicht alle Orbitaepithesenträger mit der neuartigen Epithese rehabilitiert werden. Um bei Patienten mit kleineren Orbitadefekten die Epithese eingliedern zu können, muß sich die zukünftige Forschung auf eine noch weitere Größenreduktion der einzelnen Komponenten konzentrieren. Durch die Entwicklung von telemetrischen Verfahren wird es möglich sein, die von einer intramuskuären implantierten, für diese Anwendung optimierten EMG - Elektrode emfangenen Signale ohne infektionsgefährdete Hautdurchleitung zur Epithese zu übertragen. / An orbit defect with loss of the eye and its delicate lid structures can be concealed with an implant anchored silicon facial prosthesis. This method assures secure retention and good esthetic results as long as the eye remains open. However, when the healthy lid closes, the immobility of the prosthesis becomes conspicuous. The aim of this development was to animate the artificial lid in the orbita prosthesis to give the patient a much more natural appearance. All components in the prosthesis were integrated to create an artificial lid that would blink in synchrony with that of the healthy eye. The material which proved to be most suited for the moveable eyelid was cast latex milk. It was elastic, would take dyes and was robust enough to withstand approximately 30 involuntary lid movements per minute. The artificial upper lid was pulled up behind the eye prosthesis by means of a fine thread, analogous to the natural lid opener. This is driven by a DC micromotor which lifts the upper lid in a cranial direction with a polyamid thread attached to the reinforced rim of the lid. The thread was wound onto a minute pulley. After a successful model had been constructed, an electronic circuit was developed in SMD (Surface Mounted Device) technique which drove the motor and processed the muscle potential necessary for the synchronization. These two double-sided circuit boards were positioned directly behind the artificial eye, which had been created specially by an ophthalmologist. By means of five integrated potentiometers, the muscle signals picked up were individually modified and adjusted to eliminate any delays in the lid movement. The low nominal capacity provided by accumulators ruled them out as a possible power supply for the electronics and motor, and instead, a small, light replaceable battery, capable of powering the motor for 7 to 14 days, was chosen. The individual components were then assembled and housed in a case of rigid acrylate plastic. It was possible to position the battery either under or behind the motor and to and stagger the electronics parts to the position of the battery and motor. This enhanced the adaptability of the case's geometric form to the individual orbit defect. Clinical tests with healthy test persons and patients with implant-anchored orbital prostheses demonstrated that muscle potentials from the orbicularis oculi muscle could be picked up from the healthy upper lid with bipolar needle electrodes. This was also possible in some cases when after exenteration the orbicularis oculi muscle remained partially active and continued to emit muscle potentials. With these biopotentials, the synchronic lid movement of the prototype was tested on a voluntary healthy test person. It functioned flawlessly. After extensive laboratory tests, two patients were rehabilitated with the new orbita prosthesis. For each patient a case for the components was designed and fitted into a silicone prosthesis retained with implant-anchored magnet abutments. The muscle potentials were conducted by an intramuscular electromyography (EMG) to trigger synchronous lid movement. With the first patient, a sterile needle electrode was used, but this had to be reinserted into the muscle each time the prosthesis was fitted. In the second patient the muscle potentials were picked up via a thin EMG-electrode implanted subcutaneously. In both cases bipolar conduction was taken. The second different electrode was attached to one implant-anchored magnet; the neutral electrode to another. In both patients, the muscle impulses emitted during lid closure initiated an artificial lid movement in synchrony with the healthy eyelid. Since the component parts cannot be reduced beyond a certain minimum size, not all orbit prosthesis wearers can be rehabilitated with the new prosthesis. In order to fit patients with smaller defects, future research will have to concentrate on a further reduction in component size. With further developments in telemetric procedures it will become possible to transmit signals received from a EMG electrode implanted in the muscle to the prosthesis without the dangers of infection inherent in conducting them through the skin.

In der vorliegenden Arbeit wurden einseitig mit Human-Cochlea-Implantat versorgte Meerschweinchen verwendet, die auf dem anderen Ohr normalhörend waren und mit einer einseitig vertäubten, aber nicht elektrostimulierten Kontrollgruppe verglichen wurden. Untersucht wurde der Einfluss von drei unterschiedlichen Stimulationsraten und drei Stimulationsintensitäten während einer einseitigen Elektrostimulation. Dabei wurde zunächst der Einfluss der Elektrostimulation auf die Hörschwellen mittels Hirnstammaudiometrie (ABR) untersucht. Anschließend wurden die Zelldichten in der aufsteigenden Hörbahn (dorsaler Nucleus Cochlearis, Colliculus Inferior, medialer Kniehöcker und auditorischer Cortex) im Hirnschnitt unter Verwendung einer Hämalaun-Eosin Färbung bestimmt. Ein Zusammenhang zwischen der verwendeten Stimulationsrate und den in der zentralen Hörbahn gefundenen Zelldichten wurde ebenso wenig gezeigt wie ein Zusammenhang mit den mittels ABR ermittelten Hörschwellen der normalhörenden Seite. Dagegen wurde jedoch ein Zusammenhang zwischen den in der Elektrostimulation verwendeten Stimulationsintensitäten und den ermittelten Zelldichten festgestellt. Die niedrigste verwendete Stimulationsintensität führte zu einer bilateralen Konservierung der Zelldichten in der gesamten untersuchten Hörbahn, wogegen eine Elektrostimulation mit der höchsten Stimulationsintensität zum Teil einen bilateralen Zellverlust im dorsalen Nucleus Cochlearis, medialen Kniehöcker und im auditorischen Cortex zur Folge hatte. Dieser Zellverlust führte in dem Untersuchungszeitraum nicht zu einer signifikanten Veränderung der Hörschwelle. / In this study, human cochlear implants (CI) were implanted unilaterally in the cochlea of guinea pigs that were normal hearing on the contralateral side. Electro-stimulation was used on the cochlea with the implanted CI. They were compared to an unilaterally implanted but not electro-stimulated control group. This study investigates the effect of three different stimulation-rates and three different stimulation-intensities in unilateral electro-stimulation. The effect of the electro-stimulation on the hearing thresholds was determined using auditory brainstem recordings (ABR). Afterwards, cell densities in the ascending auditory pathway (dorsal cochlear nucleus, inferior colliculus, medial geniculate body and auditory cortex) were measured in brain slices stained with hematoxylin and eosin. No evidence was found of a connection between the different stimulation rates of electro-stimulation in the cochlea with a CI and cell densities seen in the central auditory pathway. Furthermore, there were no links found between hearing thresholds determined by ABR and the different parameters that were used for the electro-stimulation. However a significant effect of the different stimulation intensities on the cell densities identified in the auditory pathway was demonstrated. The lowest intensity used in the electro stimulation led to a bilateral preservation of cell densities in the entire auditory pathway whereas electro-stimulation with the highest intensity induced a significant cell loss in the auditory pathway (dorsal cochlear nucleus, the medial geniculate body and the auditory cortex). Interestingly, this cell loss was not accompanied by significant changes in the auditory threshold.

Das Ziel dieser Arbeit war es, das klinische Resultat der implantatverankerten Ohrepithese retrospektiv zu untersuchen. Es wurden die Daten von 46 Patienten erhoben, die von 1992 bis 2003 mit implantatverankerten Ohrepithesen versorgt wurden. Bei 20 Patienten mit 53 Implantaten wurde eine spezielle Nachuntersuchung zur Beurteilung der periimplantären Weichgewebssituation durchgeführt. Zwei objektive klinische Parameter, die Sondierungstiefe und die Sulcus Fluid Flow Rate (SFFR), wurden hierfür angewendet. Die subjektive Beurteilung der Hautreaktionen war durch das Graduierungsystem von Holgers klassifiziert. 24 Patienten wurden mit Hilfe eines einheitlichen Fragebogens über die Zufriedenheit und auf mögliche Beschwerden befragt. Die kongenitalen Ohrmissbildungen (62,5%) waren die häufigsten Indikationen bei dieser Behandlung. 156 Implantate und eine Trägerplatte (Epitec-System®) bei den 46 Patienten inseriert, darunter waren 23 Implantate aus dem EO-System®, sowie 133 aus dem Brånemark-System®. Intraoperative Komplikationen traten bei der Implantatinsertion nicht auf. Die Implantationserfolgsrate liegt bei 100%. Bei 34 Patienten (74%) wurden insgesamt 42-mal Hautreaktionen (Entzündungen, Blutungen, Schwellungen) während der Nachkontrolle registriert. Die durchschnittliche Tragezeit der Ohrepithesen betrug 2,7 Jahre. Periimplantäre Hauttaschen sind in unserer Studie bei allen untersuchten Implantaten beobachtet worden. In der speziellen Nachuntersuchung lag der mittlere Wert der Sondierungstiefe und der SFFR bei 2,1 mm bzw. 1,8 mm. Zwischen beiden Parameter wurde eine starke Korrelation festgestellt: Je tiefer die Sondierungstiefe desto höher waren die Werte der SFFR. Bei 22 Implantaten (41,5%) ergaben sich keine Hautreaktionen. Die Entzündungen wurden nur an vier Implantaten (7,5%) beobachtet. 91,7% der befragten Patienten waren mit ihrer Ohrepithese zufrieden. Anhand unserer Studie, dass die implantatverankerten Ohrepithese heute ausgezeichnete und stabile Langzeitergebnisse erzielt werden können. Die tiefe Hauttasche spricht für ein Zeichen der periimplantären Entzündung und eine Notwendigkeit einer periimplantäreren Hautausdünnung. / The purpose of this study is to retrospectively evaluate the clinical results of the implant-retained auricular prosthesis. The data of 46 patients who were treated between 1992 and 2003 with implant-retained auricular prosthesis were evaluated. 20 patients with 53 implants were re-examined to evaluate the periimplant soft tissue situation with two objective clinical parameters periimplant sulcus probing depth and sulcus-fluid-flow-rate (SFFR). The subjective evalution of skin reactions around the abutments was classified as reported by Holgers. Satisfaction and eventual complications were evaluated in 24 patients by using standardized Questionnaires. Congenital malformation (62.5%) was the most common indications for auricular prostheses. A total of 156 implants and a plate (Epitec-System®) were placed in 46 patients, 23 of which were EO-System®, and 133 were Brånemark-System®. No intraoperative complications were reported during the insertion of implants. The implant survival rate was 100%. 42 times of skin reactions (inflammation, bleeding, swelling) were registered in 34 patients. The average wearing time of the prosthesis was 2.7 year. Skin pockets were found in all of the 53 re-examined implants. The middle value of sulcus probing depth and SFFR was respectively 2.1 mm and 1.8 mm. A strong correlation was found between the two parameter, which suggests that a deeper sulcus always presents a high value of SFFR. No adverse skin reactions was found in 22 implants (41.5%). Severe inflammation was observed in only 4 implants (7.5%). 91,7% of patients were satisfied with their prostheses. From this study it can be concluded that the implant-retained auricular prostheses offer a good and secure perspective for patients. The deep sulcus shows a sign of periimplantitis and a surgical thinning of subcutaneous periimplant soft tissue should be perfomed to eliminate it.

Der Effekt des Cagedesigns, von Carrier-Systemen und Wachstumsfaktoren auf die intervertebrale Spondylodese am Tiermodell der Schafshalswirbelsäule wurde in einer anatomisch-biomechanischen, einer rein biomechanischen und sechs tierexperimentellen Teilstudien untersucht. Cages weisen eine designspezifische in vitro Primärstabilität auf. Jedoch besteht kein direkter Zusammenhang zwischen der in vitro Primärstabilität und der in vivo Sekundärstabilität der Implantate. Daher sind rein biomechanische in vitro Untersuchungen nicht dazu geeignet das Einheilungsverhalten eines Cages zu prognostizieren. Die Ergebnisse dieser Studien zeigen auch, dass die Auflagefläche für das Sinterungsverhalten eines Cages in vivo nur von untergeordneter Bedeutung ist. Hingegen sind das "stress-shielding" und die Volumen-bezogene-Steifigkeit eines Cages für das Einheilungsverhalten des Implantates in vivo entscheidend. In den vorliegenden Untersuchungen konnte gezeigt werden, dass die biodegradierbare PDLLA-Beschichtung intervertebraler Implantate eine sichere, einfache und effektive Applikation von Wachstumsfaktoren im Intervertebralraum gewährleistet. Darüber hinaus konnte gezeigt werden, dass der PDLLA-Carrier dem Kollagen-Carrier in seiner Effektivität signifikant überlegen ist. Nebenwirkungen der PDLLA-Beschichtung konnten in diesen Untersuchungen nicht ermittelt werden. Die Applikation einer geeigneten Dosis von IGF-I und TGF-(1 mittels PDLLA-beschichtetem Cage ist in der Lage, die intervertebrale Spondylodese signifikant zu stimulieren. Des weiteren konnte demonstriert werden, dass die verwendeten Wachstumsfaktoren IGF-I und TGF-(1 eine signifikante Verbesserung der intervertebralen Fusionsergebnisse im Vergleich zu autologem Knochenmaterial ermöglichen und gleichzeitig die Entnahme dieses Knochenmaterials überflüssig machen. Die Applikation von IGF-I und TGF-(1 mittels PDLLA-Carrier zeigte außerdem im Vergleich zum bisherigen Standard BMP-2 appliziert mittels Kollagen-Carrier signifikant bessere Fusionsergebnisse. Lokale oder systemische Nebenwirkungen konnten in den bisherigen Untersuchungen für die verwendeten Wachstumsfaktorendosen nicht ermittelt werden. Weiterführende Untersuchungen müssen belegen, ob die kombinierte lokale Applikation von IGF-I und TGF-(1 mittels PDLLA-beschichtetem Cage auch beim Menschen zu einer signifikanten Verbesserung der Ergebnisse der zervikalen Spondylodese führen können. / Anatomical, biomechanical and animal experimental studies were carried out to determine the effect of cage design, carrier systems and growth factors on interbody fusion in a sheep cervical spine model. Primary stability of cages was influenced by the implant design. However, there was no direct correlation between primary and secondary stability of cages. The dimension of the endplate-implant-contact area had no significant influence on subsidence of cages. Yet, stress-shielding and volume-related-stiffness significantly influenced bone matrix formation inside the cage. Biodegradable PDLLA-coating of cages allowed a safe, simple and effective intervertebral application of growth factors. The PDLLA-carrier was more effective than the collagen sponge carrier. No side effects were associated with the use of the PDLLA-carrier. An adequate dose of IGF-I and TGF-(1 applied by a PDLLA-coated interbody fusion cage stimulated interbody bone matrix formation. In comparison to autologous bone grafts the local application of IGF-I and TGF-(1 demonstrated significantly better fusion results and eliminated donor site morbidity. Further, in comparison to the golden standard BMP-2 applied by a collagen sponge carrier the combined application of IGF-I and TGF-(1 by a PDLLA-carrier significantly increased fusion results. No local or systemic side effects were associated with the use of the growth factors. Further studies have to determine, if the local combined application of IGF-I and TGF-(1 by a PDLLA-coated interbody cage increases fusion results in the human cervical spine.

This dissertation based on a case study explores the acquisition and the guidance of Swedish Sign Language and spoken Swedish over a span of seven years. Interactions between a pair of fraternal twins, one deaf and one hearing, and their Deaf[1] family were video-observed within the home setting. The thesis consists of a frame which provides an overview of the relationship between four studies. These describe and analyze mainly storytime sessions over time. The first article addresses attentional expressions between the participants; the second article studies the mediation of the deaf twin’s first language acquisition; the third article analyses the hearing twins acquisition of parallel bimodal bilingualism; the fourth article concerns second language acquisition, sequential bimodal bilingualism following a cochlear implant (CI). In the frame, theoretical underpinnings such as mediation and language acquisition were compiled, within a sociocultural frame. This synthesis of results provides important information; in the 12- and 13-month sessions simultaneous-tactile-looking was noted in interchanges between the twins and their mother; mediation of bilingualism was scaffolded by the caregivers with the hearing twin by inserting single vocal words or signs into the language base used at that time, a finding that differs from other reported studies; a third finding is the simultaneousness in which the deaf child’s Swedish Sign Language skill worked as a cultural tool, to build a second and spoken language. The findings over time revealed actions that included all the family members. Irrespective of the number of modes and varied types of communication with more than one child, mediation included following-in the child’s initiation, intersubjective meaningfulness and encouragement. In accordance with previous research, these factors seem to promote the acquisition of languages. In conclusion, these findings should also prove useful in the more general educational field. [1] Deaf with a capital ‘D’ is commonly used for cultural affiliation whereas lower case ‘d’, as in deaf, refers to audiological status (Monaghan, Schmaling, Nakamura &amp; Turner, 2003). / <p>Disputationen tolkas till svensk teckenspråk, hörselslinga finns.</p><p>At the time of the doctoral defense, the following papers were unpublished and had a status as follows: Paper 2: Submitted. Paper 3: Accepted. Paper 4: Submitted.</p>

No description available.