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GC-MS basierte Methode als alternative Diagnostik zur Identifizierung defekter Silikonbrustimplantate

Rosendahl, Pia

Im Zuge des Bekanntwerdens im April bzw. Juni 2010, dass einige Silikonbrustimplantate (engl. silicone breast implants, SBI) der Hersteller Poly Implant Prothèse (PIP), Rofil Nederland B. V. und GfE Medizintechnik Industriesilikon beinhalten, gaben sowohl die französische Agentur für die Sicherheit von Gesundheitsprodukten als auch das Bundesinstitut für Arzneimittel- und Medizinprodukte im Winter 2011/2012 eine Empfehlung zum Implantataustausch heraus. Im Gegensatz zu medical-grade-SBI anderer Hersteller, wie Allergan und Mentor, weisen die PIP- und Rofil-SBI erhöhte Bruchtendenzen, erhöhte Raten bezüglich Gel-Bluten und erhöhte Konzentrationen an zyklischen, flüchtigen Methylsiloxanen (engl. cyclic volatile methylsiloxanes, cVMS) auf. In Europa wird in Voruntersuchungen für die Diagnostik defekter Implantate primär die Mammasonographie als Standardmethode eingesetzt, obwohl die Magnetresonanztomografie aufgrund ihrer hohen Sensitivität gerne als „Goldstandard“ bezeichnet wird. Diese Verfahren sind mit einem hohen finanziellen Aufwand für das Gesundheitssystem und mit einem zeitlichen Aufwand für den Patienten1 verbunden. Um eine schnelle Identifizierung von Implantatrupturen zu ermöglichen, wäre die Etablierung eines alternativen, nicht-invasiven und kostengünstigen Diagnoseverfahrens vorteilhaft. Zur Entwicklung einer alternativen Diagnostikmethode wurden Silikon-Gelproben sowie Humanproben von Frauen mit defekten und intakten Silikonimplantaten nach Extraktation mit Dichlormethan analysiert. Zur Identifizierung signifikanter Marker-Substanzen wurden im ersten Schritt screening-Verfahren unter Einsatz der komprehensiven zweidimensionalen Gaschromatographie gekoppelt an ein Quadrupol-Massenspektrometer (GCxGC-MS) zur Analyse dieser Matrices angewendet. Durch Abgleich mit analytischen Standards konnten die zyklischen flüchtigen Methylsiloxane (engl. cyclic volatile methylsiloxanes, cVMS) Octamethylcyclotetra (D4)-, Decamethylcyclopenta (D5)- und Dodecamethylcyclohexasiloxan (D6) eindeutig identifiziert werden. Im zweiten Schritt, wurden eine sensitive GC-MS-Methode auf Basis der large volume-Injektionstechnik zur Quantifizierung von cVMS in Vollblut entwickelt. Im Gegensatz zu den Vollblutproben der Kontrollperson und der Patienten mit intakten SBI, bei denen überwiegend Siloxan-Konzentrationen unterhalb der Bestimmungsgrenzen bzw. überhaupt nicht nachgewiesen werden konnten, wurden in den Vollblutproben der Patienten mit defekten SBI unterschiedlicher Hersteller Siloxan-Konzentrationen bis zu 0,57 ng D4/g Vollblut und 0,16 ng D6/g Vollblut detektiert. Nach Vergleich mit dem intraoperativen Implantatbefund lässt sich festhalten, dass es bei den mittels LVI-GC-MS analysierten 24 Fällen mit diesem Multikomponenten-Marker und unter Einhaltung der angegebenen Grenzwerte nur vier Fehldiagnosen gab. Dies entspricht einer Fehlerquote der entwickelten analytischen Diagnostikmethode von 17 % und ist damit um den Faktor 3 präziser als die Mammasonographie (Fehlquote 46 %).

In April 2010, it was announced that SBI from the manufacturer “Poly Implant Prothèse” and “Rofil Medical Nederland B.V.” include industrial- instead of medical-grade silicone gel. Compared to silicone breast implants (SBI) from manufacturers such as Allergan and Mentor higher rupture tendencies, gel-bleeding rates and cyclic volatile methylsiloxanes (cVMS) concentrations are reported. To date, imaging methods, like mamma sonography (SONO) and magnetic resonance imaging (MRI), are used as diagnostic tool for detection of defect SBI. For logistic and cost reasons SONO, which is less precious than the “gold standard” MRI, is the commonly used clinical method. Under this point of view, it would be advantageous to establish a cost-effective, non-invasive and sensitive method for the identification of ruptured implants. Therefore, silicone-gel of SBI and human samples of women with intact and ruptured SBI, like capsular tissue and blood, were investigated after dichloromethane extraction. In a first step screening-methods using comprehensive two-dimensional gas chromatography coupled to a quadrupole mass spectrometer (GCxGC/MS) were applied to identify significant marker substances in these human matrices. In a second step, a sensitive method based on large volume injection-GC/MS was developed to quantify cVMS in human blood. In contrast to women with intact SBI in blood of women with ruptured SBI higher octamethylcyclotetra-siloxane- (D4) and dodecamethylcyclohexasiloxane (D6)-concentrations up to 0.57 ng D4/g and 0.16 ng D6/g blood could be analyzed. With concentrations above 0.18 ng D4/g and 0.10 ng D6/g blood as significant criteria, this developed analytical method for the identification of ruptured SBI shows a three-times higher precision (error rate 17 %) than SONO (error rate 46 %).

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Rosendahl, Pia: GC-MS basierte Methode als alternative Diagnostik zur Identifizierung defekter Silikonbrustimplantate. 2016.

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