Physikalische und morphologische Haarcharakteristika von Pilonidalsinuspatienten und ihren Vergleichsprobanden

Abstract

1.1 Zusammenfassung Im Rahmen dieser Arbeit wurde ein Testverfahren zur Messung der axialen Belastbarkeit (axialen Kraftübertragung) von Haaren entwickelt und etabliert. Im Gegensatz zu sämtlichen bisher in der Literatur beschriebenen Testverfahren testet dieser Knicktest die maximale über ein individuelles Haar axial übertragbare Normalkraft auf eine Unterlage oder ein Gewebe. Mithilfe eines Knicktestes konnte nachgewiesen werden, dass die Haare aus jeder der drei Behaarungsregionen Protuberantia occipitalis externa (Hinterkopf), Glabella sacralis (unterer Rücken) und der Region des cranialen Drittels der Interglutealfalte bei PSD-Patienten hochsignifikant steifer sind als bei nach Geschlecht, Alter und BMI übereinstimmend ausgewählten gesunden matched-pair-Vergleichsprobanden. Weiterhin wurde mit dem Knicktest gezeigt, dass die axiale Belastbarkeit der Haare einer Person abhängig von der Körperregion variieren kann, und dass die Kraft pro Durchmesser der Haare von Pilonidalsinus-Patienten signifikant größer ist als die von Nicht-Pilonidalsinus-Probanden. Die detaillierte Analyse von axialer Belastbarkeit und der Länge der Haare aus den Pilonidalsinus ergab, dass einige, aber sicher nicht alle Haare aus dem Haarnest aus der interglutealen Region stammen. Anhand von Wahrscheinlichkeitsberechnungen, dargestellt in Heatmaps, konnte gezeigt werden, dass bei einem weiteren Teil der Patienten die Sinushaare mit großer Wahrscheinlichkeit dem Haupthaarbereich des Hinterkopfes entstammen. Dieses gilt ebenso für Patienten, die weder am unteren Rücken noch in der Interglutealfalte behaart waren. Anhand licht- und elektronenmikroskopischer Untersuchungen konnte nachgewiesen werden, dass sich Schnitthaar des Hinterkopfes in großer Menge im Haarnest von Pilonidalsinus-Patienten sammeln kann. Die Tatsache, dass Haare der gesamten dorsalen Schweißrinne im Pilonidalsinus-Nest zu finden sind, erklärt nicht, welche Haarregion ursächlich den Sinus erzeugt hat. In Zusammenschau mit der nachgewiesenen größeren axialen Haarfestigkeit bei Pilonidalsinuspatienten rücken Haare des Hinterkopfes, und hier im Besonderen scharfkantige Schnitthaare, in den Vordergrund der zukünftigen Forschung. Diese hier vorgelegten Ergebnisse eröffnen eine neue Herangehensweise zur Senkung der steigenden Inzidenz des Pilonidalsinus.

1.2 Summary For this thesis a testing procedure was developed and established in order to determine the axial loading capacity (critical force) of hair. As opposed to all publications to date (up to today), this testing procedure (kinking test) determines the axially transmitted maximal force by each single hair onto a surface or an organic tissue. Using the kinking test, it could be shown that hair from all three tested hair regions such as protuberantia occipitalis externa (occiput), glabella sacralis (lower back) and the cranial third of the intergluteal fold of patients suffering pilonidal sinus disease was statistically highly significant stiffer than the hair of healthy patients, matched by sex, age and body mass index. According to our test results, the axial loading capacity of single hair varies depending on the hair region it was epilated from. Furthermore, the transmittable force per diameter of hair is higher in patients with pilonidal sinus as compared to their matched pairs. A detailed analysis of axial loading capacity and hair length lead to the conclusion that some but not all hair derived from the pilonidal sinus nest originate from the intergluteal fold. Using probability visualizing heat maps, it could be demonstrated that the hair from the pilonidal sinus of some patients originates from the occiput. This also applies to patients who were hairless on the lower back and in the intergluteal fold. Light- and scanning electron microscopic pictures confirmed that a great number of cut hair can collect in the pilonidal sinus. The fact that hair from the whole length of the dorsal sweat crest may be found in the pilonidal sinus does not explain which hair region initially caused the sinus. Taking into account the proven higher axial loading capacity of hair in pilonidal patients, hair from the occiput, especially cut hair characterized by razor sharp tips, is of special interest for future investigations. These new results open up a new approach to lowering the rising incidence of pilonial sinus.