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In dieser Folge geht es um die vier Hauptfunktionen der Gelenkflüssigkeit. Die besten Übungen für Zuhause bei Arthrose als E-Book.⬇️ ⁠⁠⁠⁠⁠⁠⁠⁠⁠⁠https://arthrose-hilfe.net⁠⁠⁠⁠⁠⁠⁠

Aufwärmen - auch ein Muss für die BodenarbeitIn dieser Folge von "ANREIZ Pferd" erfährst du am Beispiel des Gelassenheitstrainings und meinen Kurserfahrungen, weshalb es wichtig ist, auch für die Bodenarbeit - egal in welcher Form - dein Pferd aufzuwärmen. Das Aufwärmen des Pferdes vor dem Reiten ist uns (hoffentlich) allen bewusst, aber auch in der Bodenarbeit oder "nur" Schrittarbeit darf das Aufwärmen für Pferd und Mensch nicht unterschätzt werden. Neben der Gelenkflüssigkeit und Muskulatur ist das Aufwärmen nämlich auch für uns Reiter und Pferdemenschen wichtig. Warum und weshalb erfährst du in dieser Reiterpodcast-Folge von "ANREIZ Pferd". Ein gemeinsames aufgewärmtes #mehrWIR zeugt von #mehrACHTSAMKEIT unseren Pferden, uns selbst aber auch unseren Trainern gegenüber. Mehr Infos: www.mobiles-gelassenheitstraining.de www.fluesterpferd-coaching.de

Diese Folge ist zu gleichen Teilen appetitlich und ekelig. Zum einen wird leidenschaftlich über Lebensmittel gesprochen, zum anderen fallen auch die Begriffe "Scheiße", "Eiter" und "Gelenkflüssigkeit". Zu Gast sind die beiden Metzger Max und Jasper und Fritz will von ihnen wissen: Ob jetzt Discounter oder Dorfmetzger - ist Fleisch nicht immer gleich Fleisch? Schlachtet ihr eigentlich auch selber? Was heißt hier schon Tierwohl, wenn man in jedem Fall ein Tier töten muss? Dumm gefragt gibt es auch als Video auf 1LIVE.de - Ein 1LIVE-Podcast, © WDR 2022 Von 1LIVE.

Laufen, Radfahren oder Schwimmen. Das alles wäre nicht möglich ohne unsere Gelenke. Die sind von Geburt an für jede kleine Bewegung verantwortlich uns müssen täglich enorme Belastungen aushalten. Dabei sind sie nicht nur für das Zusammenspiel und die Verbindung von Muskulatur und Knochen - also die Beweglichkeit - zuständig, sie fungieren auch als eine Art Stossdämpfer. Massive Belastungen, wie zum Beispiel beim Springen, müssen abgefedert werden. Damit unsere Gelenke so funktionieren, benötigen sie Gelenkflüssigkeit und Knorpel und darüber spreche ich heute mit meinem Gast Dr. Meike Diessner.

Die distale Radiusfraktur ist die häufigste Fraktur des Erwachsenen. In den meisten Fällen (75 %) handelt es sich um einen einfachen Bruch der Speiche. Bei etwa 1/4 der Fälle sind jedoch auch die Gelenkflächen beteiligt, wodurch sich der Heilungsverlauf komplizierter gestalten kann. Die Einteilung und Therapie werden hier mit der Handchirurgin Frau Priv.-Doz. Dr. med. Marion Mühldorfer-Fodor erörtert und einprägsam zusammengefasst. Music under CC Licence : "I'm Not Alone" Artist: Pk Jazz Collectivehttps://soundcloud.com/southerncitylab/im-not-alone?in=southerncitylab/sets/scl139-pk-jazz-collective-red-headed-woman"Princess of Persia" Artist: Orquesta Arrecife https://soundcloud.com/orquesta-arrecife/princess-of-persia?in=orquesta-arrecife/sets/the-pool-compilation"Geometric Guy" Artist: Scott Buckleyhttps://www.didldu.de/free/jazz/1425

Episode 41: Silke Kraus ist Yoga-Lehrerin im hessischen Wächtersbach. Das ist auf den ersten Blick nichts unbedingt Außergewöhnliches. Aber: Silke hat ein Handicap. Geboren wurde sie mit nur einem Arm. Schon kurz nach ihrer Geburt entwickelte sich eine sehr starke Wirbelsäulenverkrümmung (Skoliose). Nach der Geburt ihres Sohnen kamen weitere körperliche Probleme hinzu. Diese waren vor allem muskuläer Art, ständige ISG-Blockaden (ist das ISG-Gelenk (Kreuzbein-Darmbein-Gelenk – ISG) in seinem Gelenkspiel eingeschränkt, kann dies Schmerzen hervorrufen. Die Annahme ist, dass bei dieser Blockade die Gelenkflächen verkanten, die Stellung der Gelenksflächen zueinander nicht richtig passt) machten ihr zusätzlich schwer zu schaffen. Auf der Suche nach einer sportlichen Betätigung, die sie trotz all dieser Beeinträchtigungen ausüben konnte, stieß Silke vor vielen Jahren auf Yoga. Nach anfänglicher Skepsis setzten sich letztlich aber Interesse, Neugier und der innere Schweinehund durch. Zum täglichen Yoga-Praktizieren gesellte sich später die umfangreiche Ausbildung zur Yoga-Lehrerin hinzu, die sie anschließend um weitere Ausbildungen ergänzte. Nun startet Silke nach reichlich Erfahrung im Präsenz-Unterricht in die weite Welt des Online-Unterrichts. Der Startschuss dazu fällt am 15. Februar 2021. In dieser Podcast-Episode berichtet Silke daüber, wie sie trotz ihrer Beeinträchtigungen ihren Weg und ihre Bestimmung fand. Viel Spaß und Unterhaltung beim Hören. Kontakt Silke Kraus: Homepage: www.silyoga.de EMail: silyoga@web.de Mobil: 0176 32732450 Werbung / Diese Episode des Walk-Män-Podcasts wird unterstützt von: "Zinzino" – Stärken Sie Ihren Körper von Innen. Erhöhen Sie den Omega-3-Wert Ihres Körpers und schützen Sie Ihre Zellen vor der Oxidation. Was ist Zinzino und was steckt dahinter? Mehr auf: https://www.zinzino.com/2008533592/DE/de-DE Kontakt Ralf Baumgarten / Walk-Män: https://walkmaen.de/ walkmaenpodcast@gmail.com Facebook = https://www.facebook.com/walkmaenorb Wenn Dir gefällt, was Du hörst, dann abonniere den Podcast bei ITunes, Spotify, Deezer, Amazon-Music, Google-Podcast und überall, wo es Podcasts zu hören gibt. Bleib wach, gesund und aufmerksam, Dein Ralf Baumgarten

Da man sich den negativen Auswirkungen der totalen sowie partiellen Meniskektomie bewusst ist, wird seit mehreren Jahren nach einem geeigneten Ersatzmaterial für geschädigtes Meniskusgewebe gesucht. Bisher konnte allerdings keines der getesteten Materialien das Meniskusgewebe zufriedenstellend ersetzen. Daher war es Ziel der vorliegenden Studie, ein neuartiges Scaffold auf seine Fähigkeit geschädigtes Meniskusgewebe zu ersetzen zu untersuchen. Das getestete Scaffold wurde aus Seidenfibroin, einem Hauptbestandteil der Seide der Seidenspinnerraupe Bombyx mori, hergestellt. Viele Materialien aus Seide konnten bereits in anderen Einsatzgebieten durch ihre gute Biokompatibilität sowie durch hervorragende mechanische Eigenschaften überzeugen. Voruntersuchungen der neuartigen Seidenfibroin-Scaffolds zeigten eine durchschnittliche Porengröße von > 100 μm. Zusätzlich konnten in vitro geeignete mechanische Eigenschaften für den Meniskusersatz sowie eine gute Biokompatibilität der Scaffolds nachgewiesen werden. Daher sollte in der vorliegenden Studie in vivo am Schafmodell getestet werden, ob die Seidenfibroin-Scaffolds auch im Kniegelenk biokompatibel sind, ob sie eine ausreichende mechanische Stabilität aufweisen und ob sie die Entstehung degenerativer Knorpelveränderungen verzögern können. Am medialen Meniskus wurde eine partielle Meniskektomie durchgeführt und die Seidenfibroin-Scaffolds in den Meniskusdefekt implantiert. Es gab zwei Scaffold-Gruppen mit unterschiedlichen Untersuchungszeiträumen. In einer Gruppe betrug die Implantationszeit drei Monate. Das Hauptaugenmerk lag in dieser Gruppe auf möglichen Immunreaktionen gegen das Scaffold. In der anderen Scaffold-Gruppe betrug die Implantationszeit sechs Monate. Als orientierende Vergleichsgruppen wurde eine Tiergruppe shamoperiert, bei einer anderen wurde eine Teilresektion durchgeführt. Der Untersuchungszeitraum dieser beiden Gruppen betrug ebenfalls sechs Monate. Im Vergleich der drei Sechsmonatsgruppen war es möglich die Auswirkungen der Scaffoldimplantation auf die Gelenkgesundheit zu beurteilen. Je Versuchsgruppe wurden 9-10 Tiere operiert. Durch makroskopische, histologische und immunchemische Untersuchungen von Gelenkkapsel, Meniskus und Scaffold sowie Gelenkflüssigkeit wurde die Biokompatibilität der Scaffolds im Kniegelenk überprüft. Die histologischen Untersuchungen der Scaffolds ließen Aussagen über die Bioaktivität und das Einwachsverhalten der Scaffolds zu. Mit makroskopischen, biomechanischen und histologischen Untersuchungsmethoden wurde der Degenerationsgrad des artikulären Knorpels bestimmt, um mögliche chondroprotektive Eigenschaften der Scaffolds zu ermitteln. Zusätzlich wurden Scaffold- und Meniskusproben biomechanisch untersucht. So konnte überprüft werden, ob die Scaffolds vor sowie nach Implantation aus mechanischer Sicht geeignet sind, verletztes Meniskusgewebe adäquat zu ersetzen. Die Ergebnisse dieser Studie zeigen, dass die Seidenfibroin-Scaffolds durchaus Potential für die Anwendung als Meniskusteilersatz haben. Die Biokompatibilität der Scaffolds konnte bestätigt und eine Schädigung des Gelenkknorpels durch die Scaffoldimplantation ausgeschlossen werden. Außerdem scheinen die Scaffolds das Auftreten degenerativer Knorpelveränderungen, wie sie nach partieller Meniskektomie zu beobachten sind, verzögern zu können. Vor Implantation wiesen die Scaffolds eine geringere Steifigkeit auf als das native Meniskusgewebe. Im Laufe der Implantation nahm die Steifigkeit der Scaffolds allerdings zu und unterschied sich nach sechs Monaten nicht mehr signifikant von der Steifigkeit des Meniskus. Auf lange Sicht scheinen die Scaffolds demnach das Meniskusgewebe mechanisch ersetzen zu können. Dies ist besonders wichtig, da die Seidenfibroin-Scaffolds einen dauerhaften Meniskusersatz darstellen und nicht wie andere Materialien einer raschen Resorption und Substitution durch Regenerationsgewebe unterliegen. Allerdings zeigte sich in dieser Studie auch, dass die Fixation der Scaffolds nicht in allen Fällen erfolgreich war. Zudem fand während der Implantationszeit keine Integration der Scaffolds in das Meniskusgewebe statt. Meniskusnah waren zwar einige Scaffoldporen mit Zellen und Bindegewebe gefüllt, eine bindegewebige Verwachsung zwischen Scaffold und Meniskus war hingegen weder nach drei- noch nach sechsmonatiger Implantation zu sehen. Veränderungen der Poreninterkonnektivität, der Porengröße sowie der Fixierbarkeit sind daher vor einem weiteren Einsatz der Scaffolds notwendig. Zudem sollten in einer weiteren in vivo Studie die chondroprotektiven Eigenschaften der Seidenfibroin- Scaffolds über einen längeren Zeitraum untersucht werden.

Die Behandlung ausgedehnter knöcherner Substanzdefekte stellt in der Unfall- und Wiederherstellungschirurgie sowie auch in der Orthopädie nach wie vor ein nur unbefriedigend gelöstes Problem dar. Die Transplantation autogener Spongiosa wie auch die Kallusdistraktion als derzeitge Standardverfahren sind mit erheblichen verfahrensimmantenten Nachteilen verbunden, so daß seit Jahrzehnten nach geeigneten Alternativen gesucht wird. Durch die Methoden der Gentechnologie eröffnete sich schließlich die Möglichkeit, osteoinduktive Wachstumsfaktoren kommerziell herzustellen und therapeutisch einzusetzen, wobei sich im Kleintierversuch das rekombinante humane Osteogenic Protein-1 (Bone Morphogenetic Protein-7) bereits als sehr vielversprechend erwiesen hat. Allerdings spiegelten die verwendeten Versuchsmodelle bisher keine der Humansituation vergleichbaren klinisch-realistischen Problemdefekte wieder. Anhand eines überkritischen Extremmodells sollte daher in der vorliegenden Studie versucht werden, die Möglichkeiten bzw. Grenzen des klinischen Einsatzes von rekombinantem humanem Osteogenic Protein-1 als Bestandteil von Bioimplantaten zur Überbrückung langstreckiger segmentaler Knochendefekte aufzuzeigen. Um die Konkurrenzfähigkeit des Wachstumsfaktors gegenüber den Standard-verfahren zu beschreiben diente als relevanter Parameter die Knochenneubildung in qualitativer, quantitativer und zeitlicher Hinsicht. Dabei sollte der getestete Wachstumsfaktor zumindest vergleichbare oder bessere Ergebnisse erzielen als das Standardverfahren der autogenen Spongiosatransplantation. Um eventuelle Unterschiede der Verfahren möglichst deutlich erkennen zu können wurde gezielt eine überkritische Defektsituation gewählt, in der auch durch aufwändige autogene Spongiosatransplantation keine regelmäßige Ausheilung mehr erzielt werden kann. Dazu wurde bei insgesamt 15 weiblichen Merinoschafen an der linken Tibia ein 5,0 cm langer segmentaler Knochendefekt mit einem Defektvolumen von 20 ml geschaffen und mit einem aufgebohrten Marknagel unter einer beabsichtigten Rotationsinstabilität von 10° osteosynthetisch versorgt. Der Defekt wurde mit folgenden Implantaten aufgefüllt: In Gruppe 1 mit 5 mg Osteogenic Protein-1 kombiniert mit inaktivierter demineralisierter Knochenmatrix als Kollagenträger, in Gruppe 2 mit autogener Spongiosa und in Gruppe 3 nur mit inaktivierter demineralisierter Knochenmatrix zum Ausschluß bzw. zur Beurteilung einer eventuellen Eigenaktivität des Kollagenträgers. Die Auswertung erfolgte anhand von seriellen Röntgenverlaufskontrollen im Abstand von 2 Wochen bis zum Versuchsende nach 12 Wochen, anschließender quantitativer Bestimmung der Knochenneubildung innerhalb des Defektbereiches durch 3D-CT-Volumetrie, biomechanischer Testung im 4-Punkt-Biegeversuch sowie durch unentkalkte Knochenhistologie und Histomorphometrie mittels Mikroradiographie. In den Röntgenverlaufskontrollen zeigten vier von fünf mit Osteogenic Protein-1 behandelten Versuchstieren deutliche Anzeichen einer Implantat-induzierten Knochenneubildung innerhalb des Defektbereiches, allerdings konnte 12 Wochen postoperativ lediglich in zwei von fünf Fällen der Defekt als ausreichend überbrückt und damit als geheilt bezeichnet werden. Nach Transplantation von autogener Spongiosa kam es in allen vier Fällen zu einer Defektüberbrückung bis hin zur knöchernen Defektkonsolidierung in ebenfalls zwei Fällen. Durch Implantation der Trägersubstanz alleine konnte keine Defektüberbrückung erzielt werden. Im zeitlichen Verlauf der Knochenneubildung zeigten sich keine relevanten Unterschiede. Auffällig war dagegen eine mitunter erhebliche Dislokation des osteoinduktiven Implantates aus dem Defektbereich heraus mit Entwicklung ausgeprägter heterotoper Ossifikationen in vier von fünf Fällen nach Implantation von Osteogenic Protein-1. Dieser Effekt konnte in den anderen Gruppen nicht beobachtet werden. Während in der Auswertung des Röntgenverlaufs somit durch Implantation von Osteogenic Protein-1 annähernd gleich gute Resultate hinsichtlich der qualitativen Defektüberbrückung im zeitlichen Verlauf erzielt werden konnten wie durch autogene Spongiosatransplantation, so zeigte sich in der quantitativen Knochenvolumen-bestimmung innerhalb des Defektbereiches mittels 3D-CT-Scan eine eindeutige Überlegenheit der autogenen Spongiosatransplantation gegenüber der Implantation des Wachstumsfaktors. Durch autogene Spongiosatransplantation wurde mit durchschnittlich 21,45  9,20 ml mehr als doppelt so viel neuer Knochen gebildet als durch Osteogenic Protein-1 (durchschnittlich 9,35  2,48 ml). Durch den Einsatz von Osteogenic Protein-1 konnte aber immerhin um 50% mehr neuer Knochen gebildet werden als durch die Trägersubstanz alleine (6,28  1,94 ml). Das primäre Einbringen von mineralischer Substanz bei autogener Spongiosatransplantation scheint dabei keinen Einfluß auf eine falsch-positive Verzerrung der Ergebnisse zu haben, da die Relationen der Fraktionen unterschiedlich dichten Knochens dabei in allen Gruppen vergleichbar waren. Das vermeintlich relativ gute Ergebnis nach Implantation der Trägersubstanz alleine ist durch die Miterfassung der Defektkanten und der von diesen ausgehenden Spontanregeneration zu erklären. Biomechanisch konnten alle vier Tibiae nach Spongiosatransplantation und eine mit Osteogenic Protein-1 behandelte Tibia untersucht werden. Dabei reflektierten alle getesteten Tibiae lediglich Charakteristika bindegewebig organisierter Pseudarthrosen mit einer relativen Bruchlast von 9,6-18,4 % gegenüber der jeweiligen unversehrten kontralateralen Tibia. In der Kontrollgruppe (nur Kollagenträger) war keine operierte Tibia ausreichend stabil für die biomechanische Auswertung. Histologisch zeigten sich in der Färbung nach Laczko-Levai im Gruppenvergleich keine qualitativen Unterschiede des neu gebildeten Knochens. In allen Fällen handelte es sich um noch ungerichteten Geflechtknochen mit allen typischen Bestandteilen. In der Alizarin-Toluidin-Färbung sowie in der Färbung nach Laczko-Levai war bei vier von fünf mit Osteogenic Protein-1 behandelten Versuchstieren eine lokalisations-abhängige Ausbildung von gelenktypischem Knorpelgewebe am Interface zwischen Marknagel und neu gebildetem Knochen auffällig. Dieser neugebildete Knorpel fand sich nur an Lokalisationen, wo in unmittelbarer Nähe auch neuer Knochen gebildet wurde. Wie bei einer regelrechten synovialen Gelenkfläche befand sich der neugebildete Knorpel an der Oberfläche zum mobilen Marknagel hin und stand über eine subchondrale Platte in fester Verbindung mit dem darunter liegenden simultan gebildeten Knochen. Dieser Effekt konnte in den anderen beiden Gruppen jeweils nur in einem Fall und auch nur in deutlich geringerem Ausmaß beobachtet werden. Dieses in der vorliegenden Studie beobachtete Phänomen einer simultanen Knochen- und Knorpelbildung durch rekombinantes humanes OP-1 in Abhängigkeit einer unterschiedlich ausgeprägten mechanischen Belastungsstruktur wurde bislang noch nicht im Rahmen eines extraartikulären Modells beschrieben. Mikroradiographisch wurden im Gruppenvergleich ebenfalls keine qualitativen Unterschiede des neu gebildeten Knochens festgestellt. Die quantitativen Messungen korrelieren gut mit denen der 3D-CT-Volumetrie. In allen Gruppen erfolgte die Knochenneubildung ferner erwartungsgemäß lokalisationsabhängig verstärkt im ersatzstarken Lager. Zusammenfassend kann dem rekombinanten humanen Wachstumsfaktor Osteogenic Protein-1 auch im großen segmentalen Problemdefekt eine ausgeprägte lokale osteogenetische Potenz zugeschrieben werden, allerdings erscheint eine humanmedizinische Anwendung der gegenwärtig angebotenen Applikationsform im langstreckigen segmentalen Kontinuitätsdefekt der lasttragenden unteren Extremität aufgrund noch ungelöster Probleme hinsichtlich Applikation, Dislokation, Dosierung und Releasing aus der Trägersubstanz derzeit noch nicht gerechtfertigt. Diese Studie zeigt aber ferner, daß Osteogenic Protein-1 bei entsprechenden biochemischen und insbesondere biomechanischen Milieubedingungen das Potential zur Generierung von gelenktypischem Knorpel haben kann. Interessant erscheint dabei vor allem die wohl von der lokal unterschiedlichen Belastungsstruktur abhängige simultane Induktion sowohl von Knochen- als auch von Knorpelgewebe durch Osteogenic Protein-1. Damit eröffnet sich ein weiteres Forschungsfeld im Zusammenhang mit diesem Wachstumsfaktor im Hinblick auf die Regeneration von osteochondralen Defekten. Diese Tatsache bekräftigt aber auch die unabdingbare Notwendigkeit einer stabilen Osteosynthese bei Anwendung von Osteogenic Protein-1 mit dem Ziel der reinen Osteoinduktion.

Gegenstand der Arbeit, war anhand der aktuellsten Veröffentlichungen und neuesten medizinischen Fachbüchern einen detaillierten Einblick in das Innenleben der Wachstumsfuge zu bekommen. Die einzelnen Wachstumszonen wurden dabei bezüglich ihrer anatomischen Strukturen und biochemischen Bestandteile untersucht und mit Bildern illustriert. Die Gliederung erfolgt regional nach Entwicklungsstand der Zusammensetzung und mikroskopischen Kriterien. Dabei verändern sich Zellen und Extrazellularsubstanz hinsichtlich ihrer Morphologie und histochemischer Aktivität, bis schließlich zur Metaphyse hin Knochen entsteht. An den Enden der Röhrenknochen wird die ursprünglich hyaline Knorpelsubstanz knöchern umgebaut, sodaß ein Knochenkern entsteht. Während im gelenknahen Bereich die Kontur durch die korrespondierenden Gelenkpartner bestimmt wird, plattet sich epiphysennah das Knorpelmaterial ab und bildet die typische Zonierung aus. Metaphysennah mineralisieren die longitudinalen Septen, die sich zwischen den säulenartig angeordneten Chondrozyten befinden. Neben der perichondralen Knorpelbildung wird als eigene Chondrogenese die Encoche-Apposition gesehen, die sich am Übergang vom Perichondrium zu Periost abspielt. Man geht davon aus, dass es dort durch Umbauvorgänge zum Dickenwachstum der Fuge und diaphysärer Anteile kommt. Die Spongiosa wird dort als Trichter in die Diaphyse integriert. Am Knochenende verknöchert der hyaline Knorpel teilweise und bleibt an den Gelenkflächen erhalten. Zur Metaphyse grenzend proliferieren die Zellen. Es bildet sich eine Knorpelscheibe aus, die durch einen zonalen Aufbau mit unterschiedlicher Zellmorphologie und biochemischer Aktivität charakterisiert ist. Neben den Proliferationszonen ist die Hypertrophe Zone als besonderer Bereich anzusehen, in dem der Großteil der Knochenverlängerung stattfindet. Die Knorpelzellen gewinnen an Volumen, sezernieren vermehrt Matrixvesikel und beginnen zur Metaphyse hin den Mineralisationsprozess anzutreiben. Der Umbau zu Knochengewebe erfolgt schließlich durch Abbau der mineralisierten Septen, sodaß Gefäße einsprießen können. Diese bringen immer mehr Zellen heran, die den Umbau vorantreiben. Es entstehen Knorpelhöhlen in denen Osteoid gebildet wird. Der entstandene Geflechtknochen wird schließlich zu Lamellenknochen umgebaut.

Die Mineralisierungsverteilung der subchondralen Knochenplatte ist das Korrelat der langfristigen mechanischen Beanspruchung eines Gelenkes und erlaubt damit Aussagen zur Funktionsweise und zur Mechanik eines Gelenkes. Im Rahmen dieser Arbeit wurde erstmals eine Analyse der physiologischen Beanspruchungsverteilung des unteren Kopfgelenkes (C1–C2) und des Wirbelgelenkes C2–C3 an Patienten durchgeführt. Mittels CT-Osteoabsorptiometrie (CT-OAM) wurden „Densitogramme“, also Darstellungen der Mineralisierungsverteilung von 72 Facies articulares superiores axis, 72 Facies articulares inferiores axis, 76 Facies articulares inferiores atlantis, 36 Facies articulares anteriores dentis, 36 Facies articulares posteriores dentis und 38 Foveae dentis erstellt. Die Sortierung und Gruppeneinteilung der Densitogramme erfolgte entsprechend der Lage und Anzahl der Maxima der subchondralen Mineralisierung. Die Hauptmineralisierung der Facies articularis inferior axis lag in den peripheren Bereichen. Ein Klaffen der Wirbelgelenke im Segment C2–C3, auch bei kleinen Bewegungen, und ein peripherer Durchstoßpunkt der Kraftresultierenden sind hierfür die entscheidenden Faktoren. Die Gelenkflächen der Articulatio atlantoaxialis lateralis wiesen fast ausnahmslos dorsal eine erhöhte Mineralisierung auf. Etwas mehr als die Hälfte aller Gelenkflächen zeigte an beiden Gelenkpartnern zusätzlich ein zentrales Dichtemaximum. Diese Verteilung wird wesentlich durch ein passives Verhalten des Atlas verursacht. Die Facies articularis anterior dentis zeigte meist ein zentrales Dichtemaximum und zusätzlich periphere Nebenmaxima, während auf der Fovea dentis atlantis eine zirkulär erhöhte Mineralisierung oder eine kaudale Zone höherer Mineralisierung zu sehen war. Da der Atlas eine große Bewegungsfreiheit durch Rotation und passive Sagittalbewegungen hat, trifft die Kraftresultierende dort sehr variabel auf. Dadurch bleibt die Beanspruchung auf der Facies articularis anterior dentis weitgehend auf den zentralen Bereich beschränkt, während sie auf der Fovea dentis in periphere Bereiche wandert.

Im Rahmen dieser Arbeit wurde die Gelenkmechanik, insbesondere die Beanspruchungsverteilung und die Gesamtbeanspruchung der Gelenkflächen, des oberen Kopfgelenkes untersucht. Dazu wurde die Mineralisierung der subchondralen Knochenplatte, die ein Äquivalent der langfristigen mechanischen Beanspruchung der Gelenkflächen ist, mittels CT-Osteoabosrptiometrie gemessen. Bei diesem Verfahren werden auf der Grundlage von CT-Bildern Densitogramme, also farbliche Darstellungen der Beanspruchungsverteilung, erstellt, sodass auch eine Untersuchung lebender Personen möglich ist. Es wurden sowohl für die Condyli occipitales als auch für die oberen Gelenkflächen des Atlas nahezu identische Muster der Beanspruchungsverteilung gefunden. Allen Mustern war eine geringe Beanspruchung im anterioren Anteil der Gelenkflächen und eine hohe Beanspruchung im zentralen und/oder dorsalen Anteil der Gelenkflächen gemeinsam. Dies konnte durch die Lage der Kontaktflächen und durch den Durchtrittspunkt der Gelenkresultierenden erklärt werden. Die Anzahl der Beanspruchungsmaxima war bei den einzelnen Mustern unterschiedlich, wobei das Auftreten mehrer Maxima wesentlich von der Inkongruenz der Gelenkflächen abhängig zu sein scheint.

In dieser Studie wurden erstmals beide Gelenkflächen des Hüftgelenkes von gesunden im Vergleich zu an Hüftgelenksdysplasie (HD) erkrankten Hunden mit Hilfe der Computertomographie-Osteoabsorptiometrie (CT-OAM) qualitativ und quantitativ untersucht. Die Hüftgelenke von 27 Hunden mittelgroßer und großer Rassen wurden nach der Klassifizierung der F.C.I. (Fédération Cynologique Internationale) und der Klassifizierung nach Flückiger am Röntgenbild beurteilt und die einzelnen Hüft-gelenke entsprechend ihrem HD-Grad in Gruppen eingeteilt. Es wurden von beiden Gelenkflächen des Hüftgelenkes Densitogramme (Muster der sub-chondralen Knochendichte) erstellt und die aus der quantitativen CT-OAM erhobenen Daten statistisch ausgewertet. Die 15 gesunden Hüftpfannen zeigten eine regelmäßige, vom Alter unabhän-gige Anordnung der Maxima der subchondralen Knochendichte. Sie waren schmal und lagen eng am Rand im Vorder- und Hinterhorn oder in allen drei Gelenkanteilen des Acetabulum, also zusätzlich im Pfannendach. Am Caput ossis femoris stellten sich ein bis drei Maxima dar, die die Fovea capitis umschlossen und sich von dort in der Äquatorialebene nach kaudal und kranial erstreckten. Der dorsale Bereich war geringer mineralisiert. Die Verteilung der subchondralen Mineralisierung am Acetabulum und am Caput ossis femoris war gleichmäßig, der Femurkopf war im Mittel 130 mg Ca/ml geringer in der Gesamtmineralisierung. In der Gruppe der leicht bis mittelgradig erkrankten Hunde (19 Hüftgelenke) waren gegenüber der ersten Gruppe nur geringe Unterschiede festzustellen. Die Maxima am Acetabulum waren breiter, aber noch eng am Rand gelegen. Am Caput ossis femoris fanden sich ein bis zwei Maxima, die Muster waren ähnlich der in der ersten Gruppe. Die Gesamtmineralisierung war für beide Gelenkanteile deutlich höher als in der ersten Gruppe, es gab auch hier die Differenz zwischen der konkaven und der konvexen Gelenkseite. Die schwer erkrankten Hüftgelenke zeigten im Vergleich eindrucksvolle Unter-schiede. In 14 von 20 Acetabula überzog ein großes, breites Maximum das Hinterhorn und das Pfannendach, bei einigen auch die Fossa acetabuli. Die Fläche dieses Maximums war deutlich größer als die in den beiden anderen Gruppen. Im Vorderhorn fanden sich nur gering mineralisierte oder keine Maxima. Die anderen 6 Hüftgelenkspfannen besaßen Maxima, die z.T. mit denen der Gruppe der mittelschwer erkrankten Hunde vergleichbar waren. Am Caput ossis femoris war in 17 Fällen alleinig ein medial um die Fovea capitis gelagertes Maximum nachweisbar, in den restlichen drei Femurköpfen gab es ein zusätzliches kleines, dorsal gelegenes Maximum. Die Mineralisierung war inhomogen verteilt und das Acetabulum durchschnittlich 150 mg Ca/ml höher mineralisiert als das Caput ossis femoris. Diese Ergebnisse verdeutlichen, dass die subchondralen Dichtemuster im Hüft-gelenk individuell und sensibel auf Veränderungen der Biomechanik reagieren. Im gesunden Acetabulum lagen die Maxima schmal und nah am Rand, das be-deutet, dass die höchste Belastung an diesem Rand stattfand. Das gelegentlich auftretende Maximum im Pfannendach erklärt sich durch einen Biegungsstress bei höherer Belastung, wenn das Caput ossis femoris tiefer in die Hüftgelenks-pfanne gepresst wurde. Die Änderung der Hüftmechanik wird an den Mineralisierungsmustern der schwer erkrankten Hüften besonders deutlich. Die großen, vor allem im kaudo-dorsalen Bereich lokalisierten Maxima entstanden durch eine Verstärkung der Flexion. Gleichzeitig wird das Hüftgelenk weniger gestreckt, es lassen sich deshalb nur kleinere oder gar keine Maxima im Vorderhorn nachweisen. Zu diesem Gangbild kommt es auf Grund der Schmerzen, die den Hund zu Schon-haltungen und Lahmheiten zwingen. Auch die Verringerung der Bewegungsamplitude lässt sich an den Densito-grammen nachweisen: Die ventralen Anteile der beiden Hörner sind selten in die Maxima einbezogen. Die Ergebnisse dieser Studie bestätigen die kinetischen und kinematischen Be-obachtungen zur Biomechanik der Hüfte und tragen zum weiteren Verständnis der Hüftgelenksdysplasie bei.

Im menschlichen Körper gibt es sphärische und nicht-sphärische Gelenke. Das Hüftgelenk, ein sphärisches Gelenk, weist bei jungen Menschen eine Inkongruenz der Gelenkflächen auf. Das bedeutet, dass die Kontaktzonen der beiden Gelenkkörper im vorderen und hinteren Pfannenbereich liegen. Ab einer bestimmten Größe der einwirkenden Gelenkkraft kommt es zu einem vollständigen Kontaktschluss mit nachfolgend größerer Kontaktfläche und kleinerer Druckspannung. Mit zunehmendem Alter geht diese Inkongruenz verloren und es verschlechtert sich damit die Gelenksituation. Es gibt Hinweise, dass auch in nicht-sphärischen Gelenken dieses Prinzip der „Physiologischen Inkongruenz“ besteht. Daher wurden in dieser Arbeit obere Sprunggelenke hinsichtlich subchondraler Mineralisierungsmuster, Gelenkgeometrie und Lokalisation von degenerativen Veränderungen untersucht. Aus der Anatomischen Anstalt München standen uns insgesamt 34 in Formalin fixierte Präparate, 33 rechte und 1 linker Fuß, zur Verfügung. Diese Sprunggelenke waren von 24 Frauen und 10 Männern im Alter von 59 bis 95 Jahren, mit einem Durchschnittsalter von 80,6 Jahren. Eine CT-Osteoabsorptiometrische Auswertung lag von 34 Präparaten vor, 18 rechte und 16 linke obere Sprunggelenke. Die Verteilungsmuster der subchondralen Mineralisierung der jeweiligen Präparate lassen sich in zwei unterschiedliche Typen einteilen. Zum einen ein bizentrisches Verteilungsmuster (Typ I) mit Maxima im Bereich der ventromedialen und ventrolateralen Trochlea tali. Die größte Dichte befand sich entlang der medialen Talusrolle, wobei die Facies articularis medialis häufig mit eingeschlossen war. Die zentrale Region war wenig mineralisiert. Ein weiteres Maximum befand sich in der Mitte der lateralen Facies malleolaris lateralis. Die korrespondierenden Gelenkflächen der Malleolengabel zeigten spiegelbildliche Verteilungsmuster. Die höchste Mineralisierungsdichte befand sich in der Übergangszone zwischen der Facies articularis inferior tibiae und der Facies articularis malleoli medialis. Üblicherweise bestand noch ein weiteres Maximum ventrolateral, welches weniger mineralisiert war. Zum anderen präsentierte sich Typ II mit nur einem Maximum, welches im ventromedialen und medialen Bereich lokalisiert war. Die Gelenkfläche der Malleolengabel zeigte dazu ausgeprägte Maxima im ventromedialen Bereich, die sich oft nach medial und dorsal ausbreiteten. Die subchondralen Dichteverteilungsmuster korrelieren mit der Geometrie der Talusrolle. Eine flache Talusrolle zeigte vorwiegend monozentrische Muster (Typ II), während bei tiefen Talusrollen bizentrische Verteilungsmuster (Typ I) vorlagen. Möglicherweise werden initial sowohl bei flachen als auch bei tiefen Talusrollen zuerst die medialen und lateralen Rollhügel belastet und anschließend folgt die Druckverteilung auf die gesamte Fläche. Dies würde bedeuten, dass auch im oberen Sprunggelenk das Prinzip der „Physiologischen Inkongruenz“ zu finden ist. Bei einer physiologischen Bewegungsabfolge des oberen Sprunggelenkes führt dies zu einer intermittierenden Beanspruchung der Gelenkflächen und gewährleistet somit einen effizienten Mechanismus der Lastübertragung, verbunden mit einer optimalen Schmier- und Ernährungsfunktion des Knorpels. Die Arthroseverteilungskarten waren sowohl bei monozentrischen, als auch bei bizentrischen Verteilungsmustern der subchondralen Mineralisierung sehr ähnlich. Arthrotische Veränderungen zeigten sich vor allem auf der medialen und lateralen Rollkante, sowie im ventralen und dorsalen Bereich der Gelenkfläche des Talus bzw. der Malleolengabel. Der zentrale Bereich wies nur selten Veränderungen auf. Demzufolge besteht kein Zusammenhang zwischen der Lokalisation von degenerativen Veränderungen und der Lokalisation der Maxima der subchondralen Mineralisierung. Da die höchsten Arthrosegrade auf den Rollhügeln zu finden waren, lässt sich vermuten, dass der Knorpel anfälliger für Spitzenbelastungen ist und darauf mit Knorpelveränderungen reagiert. Die Belastungen, die jedoch über einen längeren Zeitraum auf den unter den Knorpel liegenden subchondralen Knochen in immer gleicher Form einwirken, spiegeln sich in der Dichte der subchondralen Mineralisierung wider (Langzeitbelastung).

Den Facettengelenken wird in letzter Zeit für die Entstehung der Rückenschmerzen eine immer größere Bedeutung beigemessen. Ziel unserer Studie war es daher, die Material-verteilung der Processus articulares superiores der Lendenwirbelsäule mittels µ-CT zu untersuchen und daraus Rückschlüsse auf ihre Belastung zu ziehen. Verwendet wurden die oberen Gelenkfortsätze der Höhen L2 und S1 von 6 männlichen Leichen (68 - 94 Jahre) und 9 weiblichen Leichen (63 - 100 Jahre) aus dem Präparierkurs. Ausgewertet und miteinander verglichen wurden in 5 Abschnitte zu je 20% die Strukturparameter BV/TV, SMI, Tb.N* und Tb.Th*. Es zeigten sich statistisch signifikante Unterschiede zwischen L2 und S1. BV/TV, Tb.Th* und Tb.N* waren hierbei auf Höhe S1 signifikant höher, der SMI niedriger als auf Höhe L2. Innerhalb der Processus articulares superiores zeigen alle Strukturparameter eine ähnliche Verteilung. BV/TV, Tb.N* sowie im Os sacrum Tb.Th* nehmen von oben nach unten hin ab, der SMI nimmt nach unten hin zu. Diese Ergebnisse können im Zusammenhang mit der spezifischen Belastung sowie mit dem typischen Bewegungsmuster der kleinen Wirbelgelenke gesehen werden. Die oberen Gelenkfortsätze des Os sacrum sind durch ihre Lokalisation und den lumbosakralen Knick einer höheren axialen und ventralen Last ausgesetzt. Auch sind die oberen Abschnitte bei Flexion/Extension sowie der Seitwärtsbiegung durch die Inkongruenz der Gelenkflächen höheren Belastungsspitzen ausgesetzt als die unteren Abschnitte. So zeigt unsere Studie eine Anpassung der trabekulären Struktur an die spezielle Belastungssituation der kleinen Wirbelgelenke.

Das Ziel dieser Studie ist es, die morphologischen Parameter der Belastung an gesunden und osteoarthrotisch veränderten Schulter- und Ellbogengelenken mithilfe anatomischer und CT-osteoabsorptiometrischer Untersuchungen näher zu beschreiben. In die Untersuchungen wurden 52 Schultergelenke und 53 Ellbogengelenke einbezogen. Beim Schultergelenk steigt die subchondrale Knochendichte vor allem im Bereich ihrer Maxima mit zunehmender Degeneration des Gelenks an; dies trifft für das Ellbogengelenk nicht in vollem Umfang zu. Degenerative Schäden am Gelenkknorpel finden sich sowohl in druck- als auch dehnungsbelasteten Arealen der Gelenkfläche. Für Caput humeri, Condylus humeri und Ulna können Prädilektionsstellen für Knorpelläsionen angegeben werden, während dies bei Radius und Skapula mehr Schwierigkeiten bereitet. An keiner Gelenkfläche konnte eine gute Korrelation von Gelenkknorpeldicke und subchondraler Knochendichte nachgewiesen werden.

Als zentrales Achsenorgan des menschlichen Skelettes und aufgrund ihrer wesentlichen Bedeutung für die aufrechte Körperhaltung des Menschen sind Morphologie, Funktion und Degenerationserscheinungen oder Verletzungen der Wirbelsäule seit Jahrzehnten von besonderem Interesse in der medizinischen Forschung. Um den Kraftfluss durch Wirbelkörper und Bandscheiben bei Gesunden zu untersuchen, werden bis heute verschiedenste Studienmodelle entwickelt. Diese präsentieren jedoch meist nur begrenzte Ergebnisse, weil aufgrund der Komplexität der Bewegungen, der Zusammensetzung aus vielen Einzelgelenken und nicht zuletzt des Einflusses durch Muskeln und Bändern der Kraftfluss nicht realitätsnah dargestellt werden kann. Ausgehend von der Tatsache, dass die Verteilung der subchondralen Mineralisierung das biologische Korrelat der Langzeitbeanspruchung einer Gelenkfläche darstellt, war das Ziel dieser Studie, individuelle Mineralisierungsmuster der einzelnen Wirbelkörperendplatten der gesamten Wirbelsäule beim gesunden Menschen darzustellen und den jeweiligen Kalziumgehalt einer Endplatte zu bestimmen, um dann auf die Beanspruchung rückschließen zu können. Zu diesem Zweck wurden 10 möglichst gering degenerierte Wirbelsäulen von Leichen entnommen. Mit Hilfe der CT-Osteoabsorptiometrie (CT-OAM) wurde die subchondrale Mineralisierungsverteilung der Deck- und Grundplatten dargestellt und in standardisierten kartographischen Ansichten die Lage der Dichtemaxima dargestellt. Mittels quantitativer CT-OAM (qCT-OAM) wurde der Kalziumgehalt der Endplatten ermittelt und durch Einbeziehung der Endplattenfläche der relative Kalziumgehalt berechnet, wodurch intra- und interindividuelle Vergleiche möglich wurden. Der absolute Kalziumgehalt der Endplatten nahm – ebenso wie die Endplattenfläche – von kranial nach kaudal zu, woraus sich ein annähernd gleichbleibender relativer Kalziumgehalt in Hals-, Brust- und Lendenwirbelsäule ergab. Dies galt für alle untersuchten Wirbelsäulen gleichermaßen, obwohl es deutliche interindividuelle Unterschiede hinsichtlich des Kalzifizierungsgrades gab. Der Kalziumgehalt der Deck- und Grundplatte des Einzelwirbelkörpers unterschied sich bei Brust- und Lendenwirbelkörpern – im Gegensatz zu den Halswirbelkörpern – signifikant. Innerhalb des Wirbelkörpers fanden wir eine Zunahme der Mineralisierung. Im Gegensatz dazu fanden wir in thorakalen und lumbalen Bewegungssegmenten eine signifikante Mineralisierungsabnahme: die kranial einer Bandscheibe gelegene Grundplatte ist geringer mineralisiert als die kaudal gelegene Deckplatte. Wir vermuten, dass die Zunahme der Mineralisierung innerhalb des Wirbelkörpers u.a. durch zusätzliche Lastaufnahme über die in den Wirbelkörper einstrahlenden Wirbelpedikel entsteht. Diese sind je nach Körperhaltung und Durchstoßpunkt der Kraftresultierenden am Kraftfluss durch die Wirbelsäule beteiligt. Die Abnahme der Mineralisierung über eine Bandscheibe hinweg resultiert vermutlich aus deren Verformung bei Belastung. Im Falle degenerierter Bandscheiben konnten wir zeigen, dass diese Last offensichtlich unvermindert an kaudale Wirbelkörper weitergeleitet wird, wodurch es zu einer Mineralisierungszunahme der kaudal gelegenen Deckplatte kommt. Die differenten Ergebnisse der Halswirbelsäule könnten auf dem konvexbogigen Aufbau der Endplatten und der bereits in jungen Jahren ausgebildeten Uncovertebralgelenke durch Spaltenbildung der Bandscheiben beruhen, weshalb keine Lastminderung durch Verformung der Bandscheiben erfolgt. Die flächenhafte Mineralisierung, dargestellt in den Densitogrammen der CT-OAM, zeigte charakteristische Häufungen der Stellen höherer Mineralisierung. Die Endplatten der Halswirbelsäule wiesen vor allem posterolateral eine höhere Mineralisierung auf. In der Brustwirbelsäule dominierten gleichmäßig zirkuläre Mineralisierungsmaxima, während lumbal überwiegend dorsal Stellen höherer Mineralisierung lokalisiert waren. Die Übergänge zwischen Hals-, Brust- und Lendenwirbelsäule waren fließend. Weil sich die Lage des jeweiligen Rotationszentrums einer Bewegung aus dem Winkel der Wirbelpedikel zum Wirbelkörper und aus der variablen Belastung der Bandscheibe ergibt, unterscheiden sich die Hauptbelastungszonen der Endplatten je nach Lage in der Wirbelsäule. Aufgrund der zusätzlichen Einflussnahme der unterschiedlichen Bewegungsgrade der einzelnen Wirbelsäulenabschnitte konnten wir nachweisen, dass es charakteristische regionale (zervikal – thorakal – lumbal) Verteilungsmuster der Hauptbelastungszonen der Wirbelkörperendplatten gibt. Entsprechend der beschriebenen Mineralisierungsmuster verläuft eine Achse der Hauptbeanspruchung durch die Wirbelsäule. Diese verändert sich fließend von dorsolateral im Halsbereich nach gleichmäßig zirkulär auf Höhe der Brustwirbelsäule und schließlich wieder dorsolateral im lumboskralen Bereich. Die Ergebnisse unserer Untersuchungen zeigen, dass es beim Lebenden charakteristische Beanspruchungsmuster der Wirbelsäule gibt, welche nur durch Berücksichtigung aller am Achsenorgan beteiligten Strukturen verstanden werden können. Die klinische Erfahrung, dass bevorzugt Deckplatten der Hals- und Lendenwirbelsäule frakturieren können wir erstmals morphologisch begründen.

Ziel dieser CT-osteoabsorptiometrischen Studie war es, die vorherrschende Belastungssituation in Kniegelenken von lebenden Hunden mit Ruptur des vorderen Kreuzbandes (KBR) sowie von lebenden Hunden mit medialer Patellaluxation darzustellen. Insgesamt wurden 29 Patienten untersucht; 17 mit KBR sowie 12 mit Patellaluxation nach medial. Diesen beiden Patientengruppen wurde jeweils eine Kontrollgruppe (n= 21) gegenübergestellt. Die Unterteilung der Kontrollgruppen kniegesunder Tiere erfolgte anhand der typischen Charakteristika der beiden Patientengruppen in eine Gruppe großer (n = 11), d.h mit einem durchschnittlichen Körpergewicht von 32 kg, sowie in eine Gruppe kleiner Hunde (n = 10), d.h. einem durchschnittlichen Körpergewicht von 7 kg. Allerdings konnte zur Datenerhebung für die Kontrollgruppen nicht auf lebende Tiere zurückgegriffen werden, sondern es wurden die Kniegelenke toter Tiere untersucht. Als „gesund“ wurden Kniegelenke definiert, die makroskopisch keine Knorpelveränderungen bzw. -läsionen aufwiesen. Zur Auswahl der Patienten wurden die Ergebnisse der klinischen und radiologischen Untersuchung herangezogen, die in der darauffolgenden kurativen Operation bestätigt wurden. Bei der Ausführung der Computertomographie wurde standardisiert vorgegangen. Die CT-Osteoabsorptiometrie erfolgte nach der von Müller-Gerbl (1991, 1998) entwickelten Methode. Aus den Dichteverteilungsmuster sollten Rückschlüsse auf die Beanspruchung im Gelenk gezogen werden. Die Beanspruchung hängt von der Geometrie der Gelenkkörper sowie von der Größe und Richtung der auf sie einwirkenden Kräfte ab. In den Kontrollgruppen finden sich regelmäßige Verteilungsmuster für alle drei Knochen des Kniegelenkes. Auch stimmten die Ergebnisse beider Kontrollgruppen überein, sodass eine zusammenfassende Betrachtung möglich war. An der Tibia lag der Bereich höchster Beanspruchung zentral auf der Gelenkfläche, sowohl am medialen als auch am lateralen Tibiakondylus. Auch an der Trochlea ossis femoris fand sich der Bereich höchster Beanspruchung mittig im Sulcus trochlearis, mit einer Längsausdehnung von proximal nach distal. Auf den Femurkondylen wiederum zog sich der Bereich längs über die Kondylen. Die Patella hat ebenfalls zentral auf ihrer Gelenkfläche den Bereich höchster Beanspruchung. Die kranken Gliedmaßen der Hunde mit KBR zeigten eine an allen Gelenkabschnitten niedrigere Mineralisierung als in den Kontrollgruppen. Aber auch die vermeintlich gesunde Gliedmaße blieb unter den Werten der Kontrollgruppe. Das aussagekräftigste Ergebnis findet sich bei dieser Patientengruppe an der Tibia. Hier verschob sich das Dichtemaximum nach kaudal, sowohl am medialen als auch am lateralen Kondylus. Auch auf den kontralateralen Kniegelenken entsprach das Dichtemuster der Tibia nicht dem gesunder Tiere. Als typischste Veränderung bei Patienten mit Patellaluxation nach medial ist die Verschiebung des Dichtemaximums nach medial auf der Trochlea ossis femoris und die Verkürzung des Maximums in proximo-distaler Richtung zu nennen. Hinsichtlich der Mineralisierung ließ sich in dieser Patientengruppe zwischen akuter und kontralateraler Gliedmaße kein signifikanter Unterschied feststellen. Die Werte blieben aber deutlich unter denen gesunder Tiere. Sekundäre Messdaten ergaben, dass in gesunden Kniegelenken der mediale Anteil des Tibiaplateaus die höchste Mineralisierung aufweist, gefolgt von lateralem Tibiakondylus, Patella, Femurkondylen und Trochlea ossis femoris. In der KBR-Patientengruppe wie auch in der Patientengruppe mit medialer Patellaluxation findet sich diese Hierarchie wieder. Diese Ergebnisse zeigen, dass die Hauptbelastung im Kniegelenk auf den Tibiakondylen liegt. Charakteristische Verteilungsmuster spiegeln sowohl bei Gelenken mit KBR als auch bei solchen mit Patellaluxation nach medial die gestörte Biomechanik wider. Auch die kontralateralen klinisch unauffälligen Kniegelenke der Patienten lassen Abweichungen der Dichtemuster von der Norm und somit eine gestörte Biomechanik erkennen.

Ziel der tierexperimentellen Studie war es Veränderungen in der Mineralisierungsverteilung in der subchondralen Knochenplatte in der frühen Phase nach Arthoseinduktion mittels Meniskektomie zu untersuchen. Die Mineralisierungs-verteilung spiegelt die Beanspruchung einer Gelenkfläche wieder. Mit Hilfe der Methode der CT-OAM war es möglich die Mineralisierungsverteilung der tibialen Gelenkfläche flächenhaft darzustellen und quantitativ auszuwerten. Diese Mehtode kann auch an kleinen Gelenken angewendet werden. Zur Analyse der Mineralisierungsverteilung wurde ein intraindividueller Vergleich gewählt. Zur Dokumentation des zeitlichen Ablaufes der Veränderungen in der subchondralen Knochenplatte nach mechanischer Arthroseinduktion wurde ein Beobachtungszeitraum von 2,4,8,12 und 24 Wochen festgelegt. Es hat sich gezeigt, dass die subchondrale Knochenplatte frühzeitig mit einer Umverteilung der Mineralisierung reagiert, was als Anpassung des Knochens auf die veränderte Beanspruchung anzusehen ist.

Biomechanische Untersuchungen zeigen eine erhöhte Beanspruchung der kranial angrenzenden Wirbelgelenke nach dorsaler Stabilisierung thorakolumbaler Wirbelsäulenverletzungen. In- vivo-Untersuchungen zum prä- und spät postoperativen Zustand der Wirbelgelenke liegen allerdings nicht vor. Daher war es Ziel dieser Studie, den Einfluß einer dorsalen Instrumentierung auf Gehalt und Verteilung der subchondralen Mineralisierung als Korrelat der Beanspruchung in den benachbarten Facettengelenken zu untersuchen. Im Rahmen der posttraumatischen Diagnostik wurden dazu CT-Aufnahmen bei 23 Patienten mit Verletzungen des thorakolumbalen Übergangs erstellt. Anschließend wurde eine bisegmentale dorsale Stabilisierung durchgeführt. Zweite CT-Untersuchungen folgten nach Implantatentfernung, die durchschnittlich 9,4 Monate nach dem Trauma stattfand. Die Patienten wurden in zwei Gruppen unterteilt mit zweiten CT weniger als 3 Monate (Gruppe A: durchschnittlich 7,3 Tage, 15 Patienten) und 6 oder mehr Monate nach Metallentfernung (durchschnittlich 17 Monate, 8 Patienten). Mittels der CT- Osteoabsorptiometrie (CT-OAM) wurde anschließend die subchondrale Mineralisierung als morphologisches Korrelat der Langzeitbeanspruchung der an die Instrumentierung angrenzenden Facettengelenke dargestellt und quantitativ sowie qualitativ ausgewertet. Dazu wurden axiale CT-Schnitte (Schichtdicke 3 mm) auf einer Workstation mit Hilfe der Software „Analyze" bearbeitet. Nach Isolierung der korrespondierenden Gelenkflächen und deren dreidimensionalen Rekonstruktion erfolgte die Editierung der subchondralen Knochenlamelle, die im „Maximum-Intensity-Projection-Algorithmus“ ebenfalls dreidimensional rekonstruiert und mit Falschfarben belegt wurde. Die durch Übereinanderprojektion der Datensätze gewonnenen Densitogramme dienten als Basis zur Bestimmung von Änderungen des Mineralisierungsmusters- und grades und der Größe der Dichtemaxima. Zur Quantifizierung der Densitogramme wurde die quantitative CT-OAM (q-CT-OAM) verwendet. Durch eine Messroutine wurde die Anzahl der Pixel pro Houndsfieldwert berechnet, jedem HU-Wert mit Hilfe eines Phantoms mit bekannter Kalziumkonzentration ein Kalziumwert zugeordnet und durch Integration der HU-Verteilungskurve unter Einbezug der Gelenkflächengröße der Mineralisierungsgehalt in mg Ca/ml ermittelt. Alle Daten wurden statistisch ausgewertet. Es zeigten sich signifikante Unterschiede zwischen prä- und postoperativen Calciumwerten für das gesamte Patientenkollektiv (p< 0,001). Eine Mineralisierungsabnahme wurde signifikant häufiger gefunden als eine Zunahme der Mineralisierung. Eine getrennte Analyse der beiden Patientengruppen ergab signifikante Unterschiede zwischen den Gruppen A und B (p< 0,001). In Gruppe A zeigte sich eine Abnahme der subchondralen Dichte in 61,3 % und eine Zunahme in 11,0% der Facettengelenke, während in Gruppe B eine Abnahme in 21,9 % und eine Zunahme in 41,0 % der Gelenke auftrat. Die Abnahme des Mineralisierungsgrades und -gehaltes sowie der Dichtemaximagröße belegt eine verminderte Beanspruchung der über der Instrumentierung gelegenen Facettengelenke, was mit einer reduzierten Aktivität der Mehrzahl der Patienten bis zur Fixateurentfernung vereinbar ist. Erst nach längeren Intervallen zwischen Trauma und Untersuchung läßt sich eine Mehrbeanspruchung durch Zunahme der bestimmten Qualitäten auch morphologisch abbilden. Die Resultate und Hypothesen dieser ersten in-vivo-Untersuchung können nun als Ausgangspunkt für weitere Studien dienen.

Ziel der Arbeit war die Validierung dreidimensionaler Volumen- und Dickenmessungen des Kniegelenkknorpels in der Magnetresonanztomographie im Vergleich zur CT-Arthrographie. Acht frische Kniegelenkpräparate (Alter 35 bis 64 Jahre) wurden mit einer hochauflösenden, fettunterdrückten FLASH-3D-Sequenz untersucht und sagittale Schnittbilder mit einer Auflösung von 2 mm * 0,31 mm * 0,31 mm angefertigt. Anschließend wurden bei gleicher Auflösung zwei sagittale Datensätze mittels CT-Arthrographie erhoben (Kontrastmittel: Ultravist 300, Schering AG; 80 bis 150 ml), wobei das Knie zwischen diesen Aufnahmen repositioniert wurde. Auf Basis von 3D-Rekonstruktionen wurde das Knorpelvolumen und, mittels eines 3D-Minimaldistanz-Algorithmus, die Knorpeldickenverteilung an der Patella, am Femur und an der Tibia bestimmt. Die Ergebnisse der beiden Methoden wurden statistisch verglichen. Wir finden eine hohe Übereinstimmung des Knorpelvolumens und der Knorpeldicke zwischen MRT und der CT-Arthrographie. Das Volumen wurde in der MRT relativ zur CT-Arthrographie um durchschnittlich 3,3 % überschätzt. Zwischen den beiden CT-arthrographischen Datensätzen ergab sich ein Unterschied von 3,6 %. Die maximale Knorpel-dicke wurde in der MRT um durchschnittlich 0,23 Dickenintervalle zu 0,5 mm unterschätzt. Der Unterschied zwischen den CT-Arthrographien lag bei 0,05 Dickenintervallen. An keiner der Gelenkflächen ergab sich eine statistisch signifikante Abweichung zwischen den Verfahren. Die Ergebnisse legen nahe, dass bei Verwendung einer fettunterdrückten FLASH-Sequenz mit hoher Auflösung und dreidimensionaler Bildverarbeitungsmethode sowohl das Knorpelvolumen als auch die Knorpeldicke mit der MRT nicht-invasiv und mit großer Genauigkeit bestimmt werden können. Damit steht eine valide, nicht-invasive Technik zur Verfügung, mit der die Morphologie des Gelenkes unter physiologischen und pathophysiologischen Zuständen am Lebenden charakterisiert werden kann.

Degenerative Gelenkerkrankungen (Osteoarthrose) gehören zu den am weitesten verbreiteten chronischen Erkrankungen der älteren Bevölkerungsschicht. Die vorliegende Arbeit hatte zum Ziel, Bildverarbeitungsmethoden zu entwickeln, die eine frühzeitige Diagnose degenerativer Veränderungen des Knorpels oder eine Prognose über die Erkrankungswahrscheinlichkeit bzw. ihren Verlauf ermöglichen. Dies ist notwendig, um rechtzeitig mit einer geeigneten Therapie beginnen zu können. Dreidimensionale Rekonstruktion der Knorpelplatten aus MRT-Schichtbildern Als erster Schritt wurde eine Technik für die 3D-Rekonstruktion der Knorpelplatten aus den segmentierten Schichtbildern entwickelt. Das rekonstruierte Knorpelmodell bietet die Möglichkeit, die Gelenkflächengröße und die Größe der Knorpelknochengrenze exakt und reproduzierbar zu ermitteln. In der Gelenkflächengröße wird ein wichtiger Parameter für die Lastverteilung innerhalb der Gelenke gesehen. Zum anderen dient sie als Basis zur ortsaufgelösten Berechnung und Visualisierung der Gelenkflächenkrümmung und Signalintensität. Die Methode zur 3D-Rekonstruktion lässt sich in verschiedene Phasen unterteilen. In der ersten Phase werden die Konturen des segmentierten Bereiches jeder Schicht berechnet und die Reihenfolge der einzelnen Konturpunkte im mathematisch positiven Sinn geordnet. Unter Verwendung von "a priori"-Wissen über die Knorpelform wird die Gesamtkontur jeder Schicht in einen Gelenkflächen- und einen Knorpelknochengrenzen- Anteil unterteilt. Die Konturen, die gemeinsam einer Knorpelfläche (Gelenkfläche oder Knorpelknochengrenze) zugeordnet wurden, werden über ein Dreiecksnetz zu einem dreidimensionalen Modell der Fläche verbunden. Das Dreiecksnetz kann in unterschiedlichen Auflösungen erzeugt werden, je nachdem ob jeder Konturpunkt in dieses Netz einbezogen oder eine vom Benutzer definierte Anzahl übersprungen wird. Dadurch wird eine Glättung der Oberfläche möglich. Durch Summation der einzelnen Dreiecksflächen wird die Gesamtgröße der beiden Knorpelflächen berechnet. Die Bestimmung der Gelenkflächen- und Knorpelknochengrenzengröße wurde an verschiedenen Testkörpern (Kugel, Zylinder, Ebene) validiert. Die Abweichung von der theoretischen Flächengröße der Testkörper lag zwischen 0 und 4%. Die Präzision (CV%) der Messung verschiedener Gelenkflächen des Kniegelenks bei 14 Probanden (WE-FLASH Sequenz, Auflösung 1;5x0;31x0;31mm3, 4-fach Messung) lag zwischen 2,0 und 3,6 %. Es ergab sich ein Verhältnis zwischen der biologischen Variabilität und dem Messfehler von 3,7:1 (Patella, Knorpelknochengrenze) bis 7,7:1 (Femur, Knorpelknochengrenze). Dies zeigt, dass mit der Methode verlässlich zwischen Individuen mit großen und kleinen Gelenkflächen unterschieden werden kann. Der Vorteil dieses Verfahren gegenüber vergleichbaren Ansätzen besteht darin, dass der segmentierte Bereich automatisch in einen Gelenkflächen- und Knorpelknochengrenzen-Anteil aufgeteilt wird. Auf dieseWeise wird eine getrennte Analyse beider Flächenanteile möglich. Die 3D-Rekonstruktion ist weitgehend unabhängig von der ursprünglichen Schichtorientierung und ermöglicht somit morphologische Untersuchungen der Gelenkfläche, wie z.B. eine Krümmungsanalyse. Krümmungsanalyse des Gelenkknorpels In einem nächsten Schritt wurden Techniken für eine Analyse der Gelenkflächenkrümmung entwickelt. Die Krümmung dient als Maß zur Beurteilung von Inkongruenzen zwischen patellofemoraler bzw. tibio-femoraler Gelenkfläche. Da das Ausmaß der Inkongruenz zwischen zwei Gelenkflächen Einfluss auf die Größe der Kontaktfläche zwischen diesen hat, wird hierdurch die Lastverteilung im Gelenk entscheidend bestimmt. Es wurde eine regionale Gaußsche und eine indirekte Krümmungsanalyse entwickelt. Um die Gaußsche Krümmungsanalyse durchzuführen, wurde eine B-Spline-Fläche durch definierte Oberflächenpunkte des 3D-Modells der Gelenkfläche interpoliert. Da für die B-Spline-Fläche eine mathematische Beschreibung existiert, war eine Bestimmung der beiden Hauptkrümmungen jedes Punktes auf der Fläche möglich. Auf diese Weise konnte für jeden Flächenpunkt die mittlere, maximale, minimale und Gaußsche Krümmung berechnet werden. Die Verfahren wurde an 5 Testkörpern mit bekannten Krümmungseigenschaften (Kugel, Zylinder, Ebene, Paraboloid, Hyperbolisches Paraboloid) validiert. Die maximale Abweichung vom theoretischen Krümmungswert betrug ca. 2%. Die Präzision [1m] der Gaußschen Krümmungsanalyse an den Kniegelenken gesunder Probanden lag zwischen 2,9 und 10,5 1m. Ergänzend zur exakteren Gaußschen Krümmungsanalyse wurde die indirekte Krümmungsanalyse entwickelt. Hierbei wurde durch eine Flächenexpansion des 3D-Modells die relative Flächenvergrößerung berechnet. Auf Basis dieser relativen Änderung wurde eine Krümmungsmaßzahl bestimmt. Die Anwendung auf Testkörper zeigte, dass dieses Verfahren eher eine qualitative Aussage über die Gesamtkrümmung einer Fläche liefert und daher eine exakte Gaußsche Analyse vorzuziehen ist. Das in dieser Arbeit entwickelte Gaußsche Verfahren zur Krümmungsbestimmung von Gelenkflächen hat das Potential, ein quantitatives Maß der Inkongruenz von Gelenken zu liefern. Dadurch wird es möglich, Punkte maximaler Belastung zu ermitteln, was Hinweise auf die Initiation und Progression von Knorpelschäden liefern kann. Darüberhinaus kann ein Zusammenhang zwischen der lokalen Belastung und daraus folgenden biochemischen Eigenschaften des Knorpels hergestellt werden. Globale und regionale Signalintensitätsanalyse In einem dritten Schritt wurden die Voraussetzungen für eine detailierte Strukturanalyse des Knorpelgewebes mit der MRT geschaffen. Zu diesem Zweck wurde ein Verfahren entwickelt, mit dem sich die globale und regionale Signalintensität spezieller MRT-Sequenzen quantitativ und visuell (projiziert auf das 3D-Knorpelmodell) auswerten lassen. Je nach MRT-Sequenz lassen sich potentiell Aussagen über den Wasser-, Kollagen- oder Proteoglykangehalt des Knorpels in unterschiedlichen Regionen treffen. Dazu wird der segmentierte Knorpel automatisch in eine vom Benutzer definierte Anzahl von Tiefenzonen (Oberfläche - Knorpelknochengrenze) und Regionen (z.B. medial - lateral) eingeteilt. Die Signalintensität kann global über den gesamten Knorpel oder regional in den Tiefenzonen und Regionen ausgewertet werden. An 15 Probanden wurde für die Protonendichte ein signifikant (p < 0,001) höherer Wert des patellaren Knorpels gegenüber der lateralen Tibia festgestellt. Insgesamt konnte eine hohe Variabilität zwischen den Probanden beobachtet werden. Zwischen den männlichen und weiblichen Probanden ergab sich kein signifikanter Unterschied. Die Variation zwischen den Schichten war geringer als diejenige zwischen verschiedenen Individuen. Beim MT-Koeffizienten war eine signifikant niedrigere Signalintensität (p < 0,01) des Knorpels der medialen Tibia gegenüber der Patella und der lateralen Tibia zu beobachten. Es wurde ebenfalls eine hohe inter-individuelle Variabilität festgestellt. Auch beim MT-Koeffizienten war die Variation zwischen den Schichten geringer als diejenige zwischen verschiedenen Individuen. An 3 Probanden und 3 Präparaten wurde eine regionale Signalintensitätsanalyse der Protonendichte und einer Wasseranregungssequenz durchgeführt. Die Analyse der Protonendichte in den Tiefenzonen des Knorpels der Probanden ergab eine erwartete Abnahme hin zu tiefer gelegenen Knorpelbereichen. Insgesamt konnten konsistente Ergebnisse bei den untersuchten Probanden und Präparaten festgestellt werden. Sowohl die inter-individuellen Unterschiede als auch die signifikanten Unterschiede zwischen einzelnen Knorpelplatten korrelieren mit Ergebnissen aus der Literatur. Diese könnten in Zusammenhang mit unterschiedlichen mechanischen Belastungen der einzelnen Knorpelplatten stehen. Die konsistente Signalintensitätsverteilung bei den Probanden und Präparaten unterstützt die Vermutung, dass tatsächlich bestimmte Strukturkomponenten des Knorpels durch diese erfasst werden. Basierend auf den entwickelten Methoden sind verschiedene Untersuchungen zu den folgenden Themenkomplexen möglich: - Untersuchung funktioneller Anpassungsprozesse. - Dokumentation von Altersveränderung in der Knorpelzusammensetzung. - Diagnose der Osteoarthrose im Frühstadium. - Verlaufskontrolle bei Osteoarthrose. - Beurteilung des Therapieerfolgs und Evaluation neuer Medikamente. - Screening der Gewebezusammensetzung bei der In-vitro-Züchtung von Knorpelgewebe zur späteren Implantation.

The aim of this study was to analyse the precision of three-dimensional joint surface and cartilage thickness measurements in the knee, using a fast, high-resolution water-excitation sequence and a semiautomated segmentation algorithm. The knee joint of 8 healthy volunteers, aged 22 to 29 years, were examined at a resolution of 1.5 mm x 0.31 mm x 0.31 mm, with four sagittal data sets being acquired after repositioning the joint. After semiautomated segmentation with a B-spline Snake algorithm and 3D reconstruction of the patellar, femoral and tibial cartilages, the joint surface areas (triangulation), cartilage volume, and mean and maximum thickness (Euclidean distance transformation) were analysed, independently of the orientation of the sections. The precision (CV%) for the surface areas was 2.1 to 6.6%. The mean cartilage thickness and cartilage volume showed coefficients of 1.9 to 3.5% (except for the femoral condyles), the value for the medial femoral condyle being 9.1%, and for the lateral condyle 6.5%. For maximum thickness, coefficients of between 2.6 and 5.9% were found. In the present study we investigate for the first time the precision of MRI-based joint surface area measurements in the knee, and of cartilage thickness analyses in the femur. Using a selective water-excitation sequence, the acquisition time can be reduced by more than 50%. The poorer precision in the femoral condyles can be attributed to partial Volume effects that occur at the edges of the joint surfaces with a sagittal image protocol. Since MRI is non-invasive, it is highly suitable for examination of healthy subjects (generation of individual finite element models, analysis of functional adaptation to mechanical stimulation, measurement of cartilage deformation in vivo) and as a diagnostic tool for follow-up, indication for therapy, and objective evaluation of new therapeutic agents in osteoarthritis.

Fri, 1 Jan 1993 12:00:00 +0100 https://epub.ub.uni-muenchen.de/7876/1/7876.pdf Müller-Gerbl, Magdalena; Steinlechner, M.; L

Tue, 1 Jan 1980 12:00:00 +0100 https://epub.ub.uni-muenchen.de/7204/1/7204.pdf Wilhelm, K.; Baumeister, Rüdiger ddc:61

49 Talocruralgelenke vom Pferd (32 Paare) wurden 4 Alterklassen zugeordnet: 1, 6, 12, 12-24 Jahre. Nach makroskopischer Beurteilung wurden je 3 Scheiben (3-5mm) senkrecht zur Oberfläche geschnitten, mit 10% Formalin fixiert und in 5% Salpetersäure entkalkt. Feinschnitte von 12-20 Mikrometer wurden gefärbt mit: H.E., v.G., Sudan III, Scharlachrot, Elastinfärb. n. Weigert. Makroskopische Altersveränderungen: Die Farbe des Knorpels geht von einer milchig-bläulich-weißen in eine hellgelbe, graugelbe oder braungelbe Farbe über. Der spiegelnde Glanz und die Transparenz verlieren sich immer mehr. Die Oberfläche wird uneben, rauh, samtartig, aufgefasert. Es entstehen oberflächliche und tiefe Defekte, Usuren und Schleiffurchen. Meist findet sich der Knorpeluntergang an der Innenseite des lat. und an der Außenseite des med. Rollkammes sowie an der Innenseite der lat. und der Außenseite der med. Rinne. An der Rolle des Talus finden sich die Veränderungen meistens in den mittl. Partien, an der Schraube in der vord. Hälfte. In den vord. Abschnitten der Rolle finden wir die Folgen der zu geringen Beanspruchung in Form von Erweichung und Usuren. Die Gelenkflächen ändern ihre Form: Oft eine Vertiefung der Schraubenrinnen und eine allmähliche Gratbildung an den Rollkämmen. Der Knorpelrand zeigt eine puffige, samtartige, weiche, später zerfressene Oberfläche und oft bindegewebige Wucherungen. Histologische Altersveränderungen: Demaskierung der Fibrillen und Rissbildung im Knorpel des Gelenkflächenrandes, bindegewebige Ersatzneubildung bei Knorpelusuren, fettige Degeneration, Knorpelverkalkung, Knorpelerweichung, Knorpelnekrose und Weichselbaum'schen Lücken. Die amyloide Degeneration konnte nicht nachgewiesen werden. Hat eine erhöhte Beanspruchung des Knorpels nicht dessen Zerstörung zur Folge, dann verdichtet sich das darunter liegende Knochengewebe, während der Knorpel zellreicher wird. Wird dagegen die unverkalkte Schickt des Knorpels zerstört, dann finden wir außer der stärkeren Knochenspongiosa eine Wucherung oder mindestens Verdickung der verkalkten Zone des Knorpels. Die Synovialgruben (Knorpelgruben) können im Alter noch vollkommen erhalten sein. Großen Teils sind sie nur noch angedeutet oder fehlen, sind bindegewebig aufgefüllt oder ihre Umgebung abgetragen. Sie lassen sich immer durch das Fehlen der verkalkten Zone und den bindegewebigen Charakter des neugebildeten Knorpels nachweisen. Manchmal bildet sich eine sehr schmale verkalkte Zone. Bei im Alter voll erhaltenen Knorpelgruben hat sich die bindegewebige Auskleidung auf den benachbarten Knorpel ausgedehnt und diesen teilweise eingeschmolzen. Am Rand zeigt die verkalkte Zone oft eine Wucherung.