Low grade Infektionen bei verzögerter Frakturheilung – dem Mythos auf der Spur

Low grade Infektionen bei verzögerter Frakturheilung – dem Mythos auf der Spur

Otchwemah R, Fabian T, Maegele M, Mattner F, Probst C, Bouillon B, Tjardes T

 

Fragestellung: Bakterielle Besiedlung und Infektionen eines Frakturbereichs können die Knochenbruchheilung beeinträchtigen. Das Risiko einer Erregerkontamination ist bei offenen und wiederholt voroperierten Frakturen deutlich erhöht. Eine spezifische Therapie ist oft nicht zeitgerecht möglich, da klinische und laborchemische Zeichen einer Infektion nicht selten fehlen. In der vorliegenden Arbeit werden die Ergebnisse der kulturellen mikrobiologischen Untersuchung von Gewebeproben, gewonnen aus nicht verheilten Risikofrakturen, analysiert.

Methodik: Im Sinne der retrospektiven Kohortenstudie wurden alle Patienten mit einer verzögert heilenden Femur- oder Tibiarisikofraktur bzw. Pseudarthrose und radiologisch stabiler Osteosynthese im Zeitraum 03/12-06/13 erfasst. Bei allen Patienten erfolgte am Aufnahmetag eine infektspezifische Anamnese, und eine klinische Befunderhebung. Intraoperativ wurden jeweils 2-7 Gewebeproben zur Aufarbeitung entnommen. Die Proben wurden für einen Zeitraum von 2 Wochen bebrütet. Eine perioperative Antibiotikaprophylaxe erfolgte nicht.

Ergebnisse und Schlussfolgerung: 18 Patienten (11 Tibia- (61%) und 7 Femurfrakturen (39%)) im Alter von 44 (+/- 23,9) Jahren konnten eingeschlossen werden. Bei 11/18 (61%) lagen ehemals offene Frakturen vor. 7/18 Patienten (39%) hatten sich im Anschluss an die Primäroperation 1-3 Revisionsoperation unterzogen. Keiner der Patienten wies, abgesehen von den nicht zeitgerecht heilenden Frakturen, klinische Zeichen einer Infektion auf. Der mittlere Zeitraum zwischen Primäroperation und Biopsieentnahme betrug 8,5 (+/- 1,7) Monate. 2/18 Patienten (11%) zeigten präoperativ erhöhte CRP- (22-25 mg/l) und Leukozytenwerte (10-11/ nl). 3/18 (17%) zeigten nur ein erhöhtes CRP (8- 12 mg/l)) und 1/18 (6%) wies ausschließlich eine erhöhte Leukozytenzahl (12/ nl) auf. Im Mittel erfolgten 5,5 (+/- 0,7) Probeentnahmen. Bei 8/18 Patienten (44%) konnten Bakterien nachgewiesen werden: 5 mal zeigten sich Coagulase negative Staphylokokken und 3 mal Propionibacterium acnes. Bei 3 der 6 Patienten mit laborchemischen Auffälligkeiten gelang ein Erregernachweis. Sechsmal wurden Erreger in einer und zweimal in zwei Biopsien nachgewiesen.

Die vorgestellte Untersuchung legt nahe, dass bei einem relevanten Anteil verzögert heilender Risikofrakturen eine bakterielle Besiedelung des Bruchspaltbereichs vorliegt.

Es kamen typische Bakterien der Hautflora zum Nachweis, die gleichzeitig regelmäßig für low-grade Infekte verantwortlich gemacht werden. Angesichts der Tragweite eines Keimnachweises für die weiteren therapeutischen Entscheidungen einer Frakturheilungsstörung müssen deshalb zusätzliche diagnostische Tools, wie die adäquate histopathologische Probenanalyse, zur Differenzierung von Kontamination und Kolonisation gefordert werden.

 

Deutscher Kongress für Orthopädie und Unfallchirurgie (DKOU 2014). Berlin, 28.-31.10.2014. Düsseldorf: German Medical Science GMS Publishing House; 2014. DocWI29-1512

doi: 10.3205/14dkou165, urn:nbn:de:0183-14dkou1658

Published: October 13, 2014
© 2014 Otchwemah et al.
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Mixing different types of metallic implants during fracture fixation – results of an online survey of over 1,000 surgeons

Mixing different types of metallic implants during fracture fixation – results of an online survey of over 1,000 surgeons

De Faoite D, Hanson B, Höntzsch D

 

Objective: Different materials are used in implants around the world (e.g. Stainless Steel, Titanium). We wanted to understand the current usage of materials in trauma surgery and surgeons‘ beliefs around the topic.

Method: An attitudinal survey on the practice of mixing different types of metallic implants during fracture fixation was conducted. The questionnaire was distributed via email to a global network of trauma and orthopedic surgeons (approx. 45000). The survey, which comprised of 23 questions, ran from 14 May 2013 until 16 June 2013 and the SurveyMonkey service was used. A total of 1113 participants started the survey and 1038 finished it (93.3%).

Results:

Respondents: The 1033 respondents who answered this question practice surgery in Europe (454; 44%), Asia Pacific (234; 23%), Latin America (129; 12%), Middle East and Africa (115; 11%), plus the USA and Canada (101; 10%).

Materials currently used: 1101 respondents reported Stainless Steel (56%) followed by Titanium and Titanium Alloy (43%) as the most popular materials used. 70% of respondents (781/1108) cited availability as the reason why they chose one material over another, with familiarity at 44% (491/1108) second.

Attitude toward mixing metals: Only 10% of all respondents (113/1097) gave a favorable response when asked how likely they were to use mixed metal implant constructs. However, 30% of respondents have used a construct that mixed metals (335/1102). 202/330 comments on why they mixed metals related to availability, while 72/330 comments related to personal choices and beliefs. Under ‚Availability,‘ some comments were received that the hospital decided on the implant, not the surgeon. Furthermore, others noted that they took material from other cases that were already open.

Overall, 48% (515/1082) reported having specific concerns with using implants that mix metals, with 406/496 surgeons commenting on these concerns specifically mentioning metal reaction / corrosion / electrolysis.

Change in practice: Respondents were asked about possible behavior changes. 44% of Titanium users (424/926) agreed that they would use Stainless Steel screws in a Titanium plate if screw removal was significantly improved. 52% of Stainless Steel users (520/992) would use a Titanium plate with Stainless Steel screws if the construct was proven to be more flexible and have better fatigue strength. 53% of these Stainless Steel users (509/956) would use a Titanium plate with Cobalt Chromium Molybdenum alloy (CoCrMo) screws if the construct was proven to be more flexible and had better fatigue strength.

Conclusions: There is an obvious reluctance by 90% of surgeons to use mixed metal implant constructs, although 70% of them have never used them. Availability rather than choice is the leading driver when mixed metals are used. However, surgeons appear to be open to changing their viewpoint with favorable responses ranging from 44% to 53% received for proposed future improved mixed metals scenarios.

 

Deutscher Kongress für Orthopädie und Unfallchirurgie (DKOU 2014). Berlin, 28.-31.10.2014. Düsseldorf: German Medical Science GMS Publishing House; 2014. DocWI18-1160

doi: 10.3205/14dkou078, urn:nbn:de:0183-14dkou0786

Published: October 13, 2014
© 2014 De Faoite et al.
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Photodynamische intramedulläre Knochen-Stabilisierung – Neue Horizonte in der Frakturbehandlung

Photodynamische intramedulläre Knochen-Stabilisierung – Neue Horizonte in der Frakturbehandlung

Heck S, Gick S, Pennig D

 

Fragestellung: Das photodynamische System (IlluminOss) ist eine neuartige, minimal-invasive Methode zur intramedullären Stabilisierung von Frakturen. Das System besteht aus einem dünnwandigen PET (Dacron) Schlauch, der über einen 3mm im Durchmesser großen flexiblen Katheter in den Markraum des Knochens eingebracht wird und einem in den Schlauch injizierten flüssigen Monomer (Methylacrylat), das mittels einer Blaulichtquelle (436 nm) in ein hartes Polymer überführt wird.

Der Ballonkatheter wird durch einen kleinen Zugang in den Markraum des Knochens eingeführt und überbrückt nach Reposition der Fraktur selbige. Nach Injektion des flüssigen Kunststoff-Monomers in den Dacron-Schlauch wird dieses durch Applikation blauen Lichts und Polymerisation in einen harten intramedullären Kunststoffstab umgewandelt und die Fraktur somit stabilisiert. Das Implantat paßt sich an die jeweilige individuelle Markraumkonfiguration an und zeichnet sich aufgrund der meist ovalären Beschaffenheit des Markraums durch eine hohe Rotationsstabilität aus. Der behandelnde Chirurg ist somit in der Lage, intraoperativ selbst ein der jeweiligen Situation angepasstes Implantat zu konfigurieren.

Methodik: Zwischen Januar 2010 und Oktober 2013 wurden 76 Patienten mit dem Implantat behandelt. 14 Mittelhandfrakturen, 4 distale Fibulafrakturen, 19 Unterarmfrakturen (14 primäre Frakturen, 1 Ulnapseudarthrose, 4 pathologische Frakturen), 43 Oberarmfrakturen (28 proximale, 8 Schaft- und 5 distale Frakturen) wurden entsprechend therapiert. 8/43 Oberarmfrakturen waren pathologische Frakturen, 2/43 Pseudarthrosen. Off-label wurden 3 Beckenringfrakturen (2 pathologische) und 2 Femurfrakturen mit dem Implantat versorgt. Außer bei den Metacarpalfrakturen hatten alle Patienten schlechte Knochenqualität im Sinne einer Osteoporose oder litten an einer malignen Grunderkrankung mit begleitender pathologischer Fraktur. 5 Patienten hatten Voroperationen mit nachfolgender Pseudarthrose oder Implantatversagen.

Ergebnisse und Schlussfolgerung: 52/76 Patienten mit einem Druchschnittsalter von 77,4 Jahren (15-100) konnten nachuntersucht werden. 98% der Frakturen waren konsolidiert. Der DASH-Score betrug 24,5, der Constant-Score 68,3. Insgesamt traten 4 Komplikationen auf: 1 temporäre Radialisschwäche mit vollständiger Regeneration des Nerven im Verlauf, 2 Implantatversagen, eine Wundfistel ohne Erregernachweis. 3 Implantate mussten entfernt werden.

Das System zeichnet sich aus durch seine Minimalinvasivität, die relativ einfache chirurgische Technik, die hohe Rotationsstabilität sowie die ausgeprägte Rückstellkraft des Implantates und die sofortige Stabilisierung des Knochens, was einen frühen Beginn der Mobilisation erlaubt. Die Stabilität kann zusätzlich durch Verwendung von distalen und/oder proximalen Verriegelungsschrauben oder additiver Plattenosteosynthese im Sinne einer Hybrid-Technik besonders bei Patienten mit schlechter Knochenqualität erhöht werden.

 

Deutscher Kongress für Orthopädie und Unfallchirurgie (DKOU 2014). Berlin, 28.-31.10.2014. Düsseldorf: German Medical Science GMS Publishing House; 2014. DocWI18-933

doi: 10.3205/14dkou077, urn:nbn:de:0183-14dkou0776

Published: October 13, 2014
© 2014 Heck et al.
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Osteosynthetische Versorgung azetabulärer Altersfrakturen – Ergebnisse der biomechanischen Untersuchung zur Primärstabilität unterschiedlicher Versorgungsstrategien

Osteosynthetische Versorgung azetabulärer Altersfrakturen – Ergebnisse der biomechanischen Untersuchung zur Primärstabilität unterschiedlicher Versorgungsstrategien

Özkurtul O, Höch A, Böhme J, Josten C

 

Fragestellung: Die steigende Inzidenz von vorderen Pfeiler- mit hinterer Hemiquerfrakturen bei älteren Patienten ist mit Herausforderungen verbunden. Sie sind die zweithäufigste Fraktur bei Patienten über 60 Jahren (Stand 12/2013) und stellen aufgrund ihrer komplexen Frakturmorphologie und der steigenden Komorbidität besonderes Wissen über die biomechanischen Eigenschaften sowie Veränderungen der lastableitenden Strukturen nach Osteosynthese voraus. In der Versorgung von osteoporotischen Frakturen, haben sich zur Erhöhung der Stabilität sowie Reduktion von Komplikationen kombinierte teilweise minimalinvasive Zugänge und Osteosynthesen etabliert. Bisher ist die Stabilität und Steifigkeit dieser Osteosynthesen wenig, die additiv supra-azetabuläre Verschraubung bisher unzureichend untersucht worden. Das Ziel dieser Studie ist der Vergleich dreier Osteosyntheseverfahren, die 14-Loch vs. 9-Loch- Plattenosteosynthese vs. supra-azetabuläre Verschraubung, und die sich daraus resultierende Veränderung der Steifigkeit und Dislokationstendenz bis hin zum Osteosyntheseversagen.

Methodik: Standardisierte instabile vordere Pfeiler- mit Hemiquerfrakturen in drei Sawbone-Becken (Sawbone®, Vashon, Washington, USA) wurden mit 3 verschiedenen Osteosynthesen versorgt:

  1. eine 14-Loch- 3,5 mm konventionelle Beckenrekonstruktionsplatte wurde mit acht bikortikalen Schrauben angebracht,
  2. eine 9-Loch- 3,5 mm Rekoplatte wurde infrapektinal mit vier bikortikalen Schrauben versorgt und
  3. eine kannülierte 7,3 mm supra-azetabuläre Schraube wurde antegrad durch den hinteren Pfeiler eingebracht.
    In einem etablierten Versuchsaufbau wurden die Becken statisch belastet und die Frakturdisloaktion gemessen

Ergebnisse und Schlussfolgerung: Die Bewegungsmuster sämtlicher Becken waren in allen 3 Raumebenen vergleichbar. Becken 1 zeigte mit der Standardosteosynthese in der Horizontalen die stärkste Dislokation mit 0,492±0,081 mm, in der Vertikalen 0,036±0,141 mm, in der Lateralen 0,117±0,037 mm. Becken 2 wies in der Horizontalen 0,227±0,287 mm, in der Vertikalen 0,139±0,254 mm, lateral 0,846±0,312 mm. Das Dehnungsverhalten zeigte unterschiedliche Eigenschaften der Osteosynthesen. Die stabilste Osteosynthese wies die konventionelle Standardversorgung mittels 14-Loch-Rekonstruktionsplatte auf, wohingegen die zusätzliche Platzierung einer antegrad eingebrachten supra-azetabulären Schraube zu einer Zunahme der Steifigkeit und demzufolge der Stabilität der Osteosynthese insbesondere im Bereich des hinteren Pfeilers führte. Basierend auf diesen Ergebnissen können Computersimulationen mit Hilfe von finiten Elementen durchgeführt werden, um die sich im Versuch nicht reproduzierbaren individualisierten osteoporotischen Knochen abzubilden. Zudem sollte basierend auf diesen Ergebnissen im klinischen Alltag zunehmend die Platzierung einer supra-azetabulären Schraube bei Azetabulumfrakturen mit Beteiligung des hinteren Pfeilers angestrebt werden, die mit einer Plattenosteosynthese über den ilioinguinalen Zugang versorgt werden.

 

Deutscher Kongress für Orthopädie und Unfallchirurgie (DKOU 2014). Berlin, 28.-31.10.2014. Düsseldorf: German Medical Science GMS Publishing House; 2014. DocWI18-1488

doi: 10.3205/14dkou076, urn:nbn:de:0183-14dkou0768

Published: October 13, 2014
© 2014 Özkurtul et al.
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Beurteilung der Sprunggelenk- und Rückfußstabilität sowie des Gelenkdrucks in einem humanen Kadavermodell nach Entfernung eines Großteils des Processus lateralis tali – Eine biomechanische Studie

Beurteilung der Sprunggelenk- und Rückfußstabilität sowie des Gelenkdrucks in einem humanen Kadavermodell nach Entfernung eines Großteils des Processus lateralis tali – Eine biomechanische Studie

Sands A, White C, Blankstein M, Zderic I, Ernst M, Windolf M, Richards RG, Gueorguiev B

 

Fragestellung: Der Processus lateralis tali ist anfällig für Frakturen, ob isoliert oder im Zusammenhang mit anderen Sprunggelenks- oder Talusverletzungen betrachtet. Frakturen des Processus lateralis tali werden oft übersehen und sollten bei der Diagnose von Sprunggelenkschmerzen differential diagnostisch betrachtet werden. Eine mögliche Option ist die Fragment-Entfernung, welche sich jedoch durch Rückfußinstabilität und veränderte Biomechanik, und damit einhergehend durch eine Veränderung der Druckverteilung im oberen Sprung- und im Subtalargelenk äussern kann. Dies kann wiederum zu osteochondralen Läsionen sowie posttraumatischer Arthrose führen. Es steht zur Debatte, welche die ideale Fragmentgrösse für eine interne Fixation, bzw. für eine Entfernung, ist. Die Befürchtung ist, dass die Entfernung eines grossen Fragmentes zu signifikanter Instabilität führt.

Das Ziel dieser biomechanischen Studie war, den Effekt der Entfernung unterschiedlich grosser Anteile des Processus lateralis tali auf die Stabilität des oberen Sprung- und des Subtalargelenkes sowie den Gelenkdruck im oberen Sprunggelenk zu beurteilen.

Methodik: Bei sieben frisch gefrorenen, humanen Unterschenkeln mit erhaltenem Weichteilgewebe sowie Kapselbandstrukturen wurden Entfernungen von 5 cm3 und 10 cm3 des Processus lateralis tali vollzogen. Eine maßgefertigte Wippe wurde zwecks simulierter Inversions-/Eversions-Belastungen entworfen und ermöglichte eine Röntgenuntersuchung. Jede Probe wurde im Vor-, 5 cm3- und 10 cm3-Entfernungsstadium untersucht. Anteroposteriore Röntgenaufnahmen wurden angefertigt, um die tiobiotalare und subtalare Neigung zu messen. Die Daten wurden analysiert, um mediolaterale Winkeländerungen zwischen neutraler Rückfußausrichtung und 10 kg erzwungener Inversion/Eversion zu berechnen. Desweiteren wurden unter 30 kg axialer Belastung der Kontaktdruck und die Kontaktfläche im oberen Sprunggelenk gemessen, indem bei neutraler Rückfußausrichtung ein elektronischer Sensor im Gelenk platziert wurde.

Ergebnisse und Schlussfolgerung: Im Vergleich zum intakten Zustand wurde im Subtalargelenk nach 5 cm3 und 10 cm3 lateraler Entfernung des Processus lateralis tali keine signifikante Änderung des mediolateralen Winkels beobachtet, weder bezüglich Inversion (Vor-Entfernung: 10.88±3.41º (Mittelwert±SD); 5 cm3-Entfernung: 11.85±4.26º; 10 cm3-Entfernung: 11.43±6.90º, p=0.29), noch Eversion (Vor-Entfernung: 3.33±3.88º, 5 cm3-Entfernung: 3.72±4.37º; 10 cm3-Entfernung: 3.80±2.84º, p=0.62). Im oberen Sprunggelenk erzeugte die 10 cm3-Entfernung bei Inversion eine signifikant höhere Winkelneigung von 5.30±2.04º verglichen zu 2.32±1.40º im intakten Zustand (p=0.04). Keine signifikante Änderung wurde in der tibiotalaren Kontaktfläche und dem Kontaktdruck zwischen den drei Stadien festgestellt. Während die Fragment-Entfernung von 5 cm3 und 10 cm3 des Processus lateralis tali keine signifikanten Instabilitäten im Subtalargelenk erzeugte, resultierte die ausgedehntere Entfernung in einer signifikant höheren talaren Neigung im oberen Sprunggelenk.

 

Deutscher Kongress für Orthopädie und Unfallchirurgie (DKOU 2014). Berlin, 28.-31.10.2014. Düsseldorf: German Medical Science GMS Publishing House; 2014. DocWI18-376

doi: 10.3205/14dkou074, urn:nbn:de:0183-14dkou0746

Published: October 13, 2014
© 2014 Sands et al.
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Winkelstabile Plattenfixation für typische Problemfrakturen des distalen Femur: in silico Analyse verschiedener Schraubenauswahl und -belegungen um die Osteosynthesesteifigkeit zu kontrollieren

Winkelstabile Plattenfixation für typische Problemfrakturen des distalen Femur: in silico Analyse verschiedener Schraubenauswahl und -belegungen um die Osteosynthesesteifigkeit zu kontrollieren

Heyland M, Duda GN, Trepczynski A, Dudé S, Weber A, Schaser KD, Märdian S

 

Fragestellung: Mechanische Bedingungen beeinflussen entscheidend die Frakturheilung. Interfragmentäre Bewegung (IFM) wird durch Frakturgeometrie, Fixationssteifigkeit und Belastung mitbestimmt. Moderate Axialbewegung bei minimaler Scherung scheint die Frakturheilung zu verbessern während überhöhte oder zu kleine Bewegung abträglich ist. Neue Stabilisationskonzepte streben gleiche Kompression über den gesamten Frakturspalt an, beispielsweise durch winkelstabile Platten (LP) und flexible Schrauben. Unsere Hypothese ist, dass allein durch die Schraubenbelegung optimale mechano-biologische Bedingungen im Frakturspalt festgelegt werden können.

Methodik: Tomographie- und Gangdaten eines Patienten wurden genutzt um ein Finite-Elemente-Modell mit physiologischer Belastung zu generieren. Ein transverses Osteotomiemodell (10 mm Gap, 68 mm prox. der lateralen Kondyle) des Femur wurde erzeugt und mit einer LP (316 mm, 4.5 mm LCP DF) fixiert. Zwei Schraubentypen (Kopfverriegelungsschraube (LS), dynamische LS (DLS)) wurden in verschiedenen Platzierungen im prox. Fragment getestet. Die Belegung im dist. Fragment war für alle Szenarien identisch (Tabelle 1 [Tab. 1], Abbildung 1 [Abb. 1]).

IFM lateral/medial, Schraubenbeanspruchung (max. von Mises-Spannung) und Knochenbeanspruchung (max. Hauptdehnung) wurden erfasst durch Mann-Whitney-U verglichen. Drei typische Konfigurationen (Tabelle 1 [Tab. 1]: B1, C3, C6) wurden als Referenz gewählt und Ergebnisse werden relativ zum Referenzmittelwert angegeben.

Ergebnisse und Schlussfolgerung: Verschiedene Schraubenplatzierungen beeinflussen IFM signifikant (p<.001, Tabelle 2 [Tab. 2]).

Lateral und medial ist der Einfluss verschiedener LS-Platzierung ähnlich. Nutzung von DLS statt LS ergibt signifikante Unterschiede der IFM lateral (p< .001, max.+31.6%) aber kaum medial (>-2.9%) und gleichmäßigeren Spaltschluss. Schraubenbeanspruchung wird tendenziell am kleinsten für 2 offene Schraubenlöcher prox. der Fraktur. Knochenbeanspruchung verringert sich signifikant (p<.001) durch DLS statt LS.

Unsere Ergebnisse zeigen den Einfluss der Schraubenbelegung auf mechanische Bedingungen im Frakturspalt. Die Referenzbelegungen haben sich als relevante Optionen gegenüber den anderen getesteten Konfigurationen erwiesen. Es besteht ein signifikanter Unterschied der IFM und Knochenbeanspruchung mit DLS gegenüber LS. Verbesserung der Schraubenplatzierung mit konventionellen Implantaten scheint weitgehend ausgeschöpft. Unsere Ergebnisse legen nahe, dass 2 offene Schraubenlöcher über einer distalen Femurfraktur zu einer mechanisch optimalen Frakturfixation führen.

 

Deutscher Kongress für Orthopädie und Unfallchirurgie (DKOU 2014). Berlin, 28.-31.10.2014. Düsseldorf: German Medical Science GMS Publishing House; 2014. DocWI18-782

doi: 10.3205/14dkou073, urn:nbn:de:0183-14dkou0732

Published: October 13, 2014
© 2014 Heyland et al.
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