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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.

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.