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Fragestellung: Einer der Hauptgründe für eine therapierefraktäre muskuloskelettale Infektion ist die Bildung eines implantatassoziierten bakteriellen Biofilmes. Oft ist in der Folge ein Implantatwechsel bzw. eine Implantatentfernung obligat. Die Hochenergetische Stosswellentherapie konnte neben den bekannten osteo- und angioinduktiven Effekten in ersten Studien in vitro bereits einen bakteriziden Effekt auf Bakteriensuspensionen zeigen. Die Wirkung auf einen bakteriellen Biofilm auf Metallimplantaten wurde bislang noch nicht untersucht.

Methodik: In einem Bioreaktor mit einer Staph. Aureus Suspension sowie 1% humanem Plasma wurde auf Titanscheiben (13x4mm) über 48 Stunden ein Biofilm kultiviert. Die Scheiben wurden daraufhin einzeln in eine sterile Plastiktasche transferiert, die entweder PBS, Rifampicin oder eine Kombination aus Rifampicin und Nafcillin enthielten. Hiernach wurde die fhESWT mit einer unterschiedlichen Anzahl von Impulsen auf die Titanscheiben appliziert. Nach Transfer der Scheiben wurden sowohl die Scheiben als auch die Flüssigkeit in den Taschen quantitativ mikrobiologisch ausgewertet. Es erfolgte zudem auch eine strukturelle Darstellung des Biofilmes mittels Elektronenmikroskop.

Ergebnisse und Schlussfolgerung: Die Applikation der Stosswelle führte zu einer signifikanten Reduktion der Bakterienanzahl auf den Metallscheiben um das 10fache. Dabei zeigte eine hohe Anzahl von 1000 Schüssen pro Seite im Vergleich zu der Applikation von 250 Schüssen pro Seite einen tendenziell höheren Effekt, dieser war jedoch statistisch nicht signifikant. Die Anzahl der Bakterien in der Flüssigkeit wurde durch die Stosswelle nicht beeinflusst. Die Hinzugabe von Rifampicin und Nafcillin in das Lösungsmedium führte zu einer insgesamt geringeren Keimbelastung auf den Metallscheiben, auch hier führte die Applikation der Stosswelle zu einer additiven signifikanten Senkung der Bakterienzahl auf den Scheiben. In der Flüssigkeit der Antibiotikagruppen zeigte sich kein Bakterienwachstum.

Die Hochenergetische ESWT zeigte in unserem Modell einen signifikanten bakteriziden Effekt auf den Biofilm. Somit könnte die Applikation der ESWT in der Klinik durch die zusätzlichen osteo- und angioinduktiven Effekte ein hilfreiches Zusatzinstrument in der Bekämpfung implantatassoziierter Infektionen sein, insbesondere wenn ein Implantatwechsel oder -entfernung nicht möglich sind. Weitere klinische Studien sollten diesen Effekt in vivo untersuchen.