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Zusammenfassung Hintergrund: Im Rahmen entz?ndlich-rheumatischer Systemerkrankungen kommt es geh?uft zu einer Abnahme der Knochendichte mit Entwicklung einer sekund?ren Osteoporose, die durch Ver?nderungen im Gleichgewicht der ?osteoanabolen und -katabolen Stoffwechselprozesse hervorgerufen wird. Hierf?r sind unterschiedliche Effekte auf den Knochenmetabolismus verantwortlich, die jedoch durch Physikotherapeutika wirkungsvoll beeinflusst werden k?nnen. Die Effekte einer seriellen Radonstollen-Hyperthermie-Behandlung auf den Schmerz, die Krankheitsaktivit?t sowie auf molekulare Marker des Knochenmetabolismus stehen bei Patienten mit ankylosierender Spondylitis daher im Fokus vorliegender Betrachtung. Patienten und Methoden: Bei 24 Patienten mit gesicherter ankylosierender Spondylitis (AS) im chronischen Stadium (?-Alter 58 Jahre) und einer altersvergleichbaren Gruppe mit Arthrose (OA, n=24), wurde der Einfluss einer seriellen Radonstollen-Hyperthermie (12 Anwendungen in 3 Wochen) auf folgende Outcomeparameter untersucht: Schmerzen (VAS), Aktivit?tskriterien (BASDAI, BAS-G), Osteoprotegerin (OPG), receptor activator of NF kappa-B ligand (RANKL) und Tumornekrosefaktor(TNF)-alpha. Ergebnisse: Nach serieller Radonstollen-Hyperthermie zeigte sich bei AS-Patienten eine signifikante Schmerzabnahme (p<0,005), die auch 3 Monate nach Behandlungsende nachweisbar war (p<0,005), w?hrend die OA-Patienten erst nach 3 Monaten eine signifikante Schmerzverbesserung zeigten (p<0,005). Die Krankheitsaktivit?t der AS-Gruppe (BASDAI, BAS-G) war nach Therapieende deutlich gemindert. Bei den AS-Patienten war ein tendenzieller, bei den OA-Patienten ein signifikanter Abfall der TNF-alpha Spiegel (p<0,0005) nach Therapie objektivierbar. In beiden Gruppen kam es zu einem signifikanten Abfall von RANKL (AS: p<0,0005; OA: p<0,004). Nur in der AS-Gruppe zeigte sich ein signifikanter Anstieg des OPG (p<0,0005) und ein signifikanter R?ckgang des RANKL/OPG-Quotienten (p<0,005). Schlussfolgerung: Die serielle Radonstollen-Hyperthermie bewirkte bei Patienten mit chronischer AS eine mittelfristig anhaltende Schmerzlinderung, einen R?ckgang der Krankheitsaktivit?t, einen Anstieg der knochenanabolen und ein Abnahme der knochenkatabolen Zytokine, was einer Verminderung der osteoklast?ren Aktivit?t im Rahmen der entz?ndlich bedingten, sekund?ren Osteoporose entspricht. Der seriellen Radonstollen-Hyperthermie kommt somit ein wichtiger Stellenwert im multimodalen Therapiekonzept der AS zu.

Einfl uss einer seriellen niedrig dosierten RadonstollenHyperthermie auf zentrale Zytokine des Knochenmetabolismus bei ankylosierender SpondylitisAbstract ▼ Introduction: Secondary osteoporosis is a frequent complication in ankylosing spondylitis (AS). Loss of bone mass in AS is the result of an imbalance of catabolic and anabolic mechanisms of bone metabolism in response to diff erent factors. Question/Method: The eff ects of serial lowdose radon and hyperthermia exposure in a therapeutic adit (12 visits to the adit in 3 weeks) on the serum levels of the cytokines osteoprotegerin (OPG), receptor activator of NF kappa-B ligand (RANKL), tumor necrosis factor-alpha (TNF-alpha), and also on the RANKL/OPG ratio as a marker of bone metabolism were investigated in 24 patients with chronic AS (mean age 58 years) and an age-matched group of 24 patients with osteoarthritis (OA). Cytokine measurements were performed at baseline and after completion of the serial treatment. Medication in both groups was limited to non-steroidal antiinfl ammatory drugs (NSAIDs) as needed, whereas treatment with TNF inhibitors or any drug, which could potentially infl uence bone metabolism, was excluded. Results: AS-patients showed a tendency towards decrease of TNF-alpha serum levels whereas OA-patients achieved a signifi cant decrease (p < 0.0005). Both groups showed signifi cantly decreased levels of RANKL (AS: p < 0.0005, OA: p < 0.004). In contrast, only the AS-patients presented a signifi cant increase of OPG (p < 0.0005) and a signifi cant decrease of the RANKL/OPG ratio (p < 0.005). Conclusions: In patients with chronic AS, serial low-dose radon and hyperthermia exposure in a therapeutic adit results in a reduction of osteocatabolic and an increase of osteoanabolic cytokine levels, which represents the molecular basis for inhibiting osteoclastic activity in secondary osteoporosis of infl ammatory disease. Thus, serial radon(adit) therapy has an important role in a multimodaly treatment strategy for AS.

We study analytically and numerically the possibility of vortex modes propagation over planar dielectric rectangular waveguides, and consider the problem of waveguide geometry optimization for the support of vortex modes. The results show, that theoretically rectangular waveguides can provide transmission of quasi-TE and quasi-TM modes with high purity states of orbital angular momentum (OAM) in the dominant field component. However, only for the quasi-generate mode of azimuthal order ±1 the constituent eigenmodes can propagate in a phase-matched regime, and the vortex modes of higher azimuthal orders can propagate only with a certain beat length. Moreover, as the target azimuthal order increases, the normalized power of the corresponding OAM state in the modal superposition decreases. The analytical predictions have been verified by numerical electromagnetic simulations of silicon nitride waveguides providing field distributions and OAM spectra of the corresponding modal superpositions.