Statistische Auswertung

Die einzelnen Untersuchungsergebnisse wurden mit Hilfe des Programms SPSS, Version 14 (SPSS, Inc., Chicago, IL, USA), ausgewertet. Die Auswertung wurde durch einen Statistiker der Abteilung für Biometrie der Medizinischen Hochschule Hannover durchgeführt. Die Zusammenhänge der ICRS-Klassifikations-Daten aus der Häufigkeitstabelle wurden mit dem Chi-Quadrat-Test untersucht. Außerdem wurden die Mittelwerte der Gruppen untereinander mit dem nichtparametrischen Kruskal-Wallis H-Test verglichen. Die Daten der biomechanischen, histologischen, histomorphometrischen und radiologischen Untersuchungen wurden mit Hilfe von Lageparametern (Schiefe, Kurtosis) auf Normalverteilung geprüft. Daraufhin wurde bei den biomechanischen Tests die Knorpeldicke mittels eines unverbundenen t-Tests zwischen intakter und operierter Seite sowie zwischen den einzelnen Wochengruppen verglichen. Für die Eindringtiefe und den Elastizitätsmodul wurde eine einfaktorielle Varianzanalyse durchgeführt, bei der die Tiergruppe den Faktor darstellte. Der multiple least square difference (LSD)-Test wurde durchgeführt, um festzustellen, inwieweit sich die Werte zwischen den Gruppen unterschieden. Bei den histochemischen, histomorphometrischen und radiologischen Untersuchungen wurden die Daten der intakten und der operierten Gliedmaße miteinander und im Verlauf ebenfalls mit dem unverbundenen t-Test verglichen. Die Unterschiede der Mittelwerte der einzelnen Gruppen zueinander wurden auch paarweise mit Hilfe des LSD-Tests festgestellt.

Signifikante Unterschiede zwischen den Gruppen wurden durch p ≤ 0,05 gekennzeichnet.

Abschließend wurden Korrelationen der einzelnen Variablen mit dem Korrelationskoeffizienten nach Pearson berechnet.

3.1 Makroskopische Beurteilung

Die bereits im Material- und Methodenteil beschriebene makroskopische Auswertung der Knorpelflächen mittels ICRS-Score erbrachte keine wesentlichen strukturellen Veränderungen. Bei insgesamt 2 intakten und 12 operierten Kniegelenken waren degenerative Veränderungen vorhanden. Diese zeigten sich überwiegend entweder anterormedial auf dem Tibiaplateau oder medial distal retropatellar (vergleiche Abb. 10).

Die intakten Gliedmaße wiesen im Bereich des tibialen Gelenkknorpels nur in der 6-Wochen-Gruppe Knorpelläsionen auf (2 x Grad 1). Im Bereich des femoralen Gelenkknorpels trat lediglich in der 24-Wochen-Gruppe eine Läsion (1 x Grad 4) auf. Das retropatellare Gleitlager wies auf der intakten Seite über den gesamten Beobachtungszeitraum keine Veränderungen auf. Die Häufigkeitsunterschiede zwischen den Gruppen der intakten Seite waren jedoch zu keinem Zeitpunkt signifikant.

Auf der operierten Seite fielen bei insgesamt 14 Schafen in allen drei Kompartimenten leichte Degenerationen auf. Die häufigsten Läsionen lagen in der 12-Wochen-Gruppe im Bereich des tibialen Gelenkknorpels anteromedial vor (2 x Grad 2, 2 x Grad 1). Jedoch waren die Häufigkeitsunterschiede ebenfalls zwischen den Gruppen zu keinem Zeitpunkt signifikant unterschiedlich.

Die exakte Häufigkeitsverteilung der Degenerationsgrade lässt sich aus den Tabellen 9 und 10 ersehen.

Abb. 10) Darstellung der am häufigsten betroffenen Lokalisationen (→)

Patella

Tab. 9) Darstellung des ICRS-Scores - intakte Seite

Patella

Tab. 10) Darstellung der ICRS-Scores - operierte Seite

3.2.1 Indentationstestung

Sämtliche Kurven der Indentationsmessungen wiesen einen für das Knorpelgewebe charakteristischen Verlauf auf. Der Kurvenverlauf konnte in drei Phasen eingeteilt werden:

Die erste Phase der Kurve war durch eine sehr hohe Steigung gekennzeichnet. Bei der sich daran anschließenden, zweiten Phase nahm die Steigung langsam ab, bis sie in der dritten Phase ein Plateau erreichte. Dabei entsprach die erste Phase einer raschen Kompression des Knorpels durch die Indentationsnadel. Die starke Kompression nahm während der zweiten Phase aufgrund der viskoelastischen Eigenschaften des Knorpels ab, bis die Nadel in der dritten Phase schließlich die maximale Eindringtiefe erreichte, das sogenannte Equilibrium.

Verglich man die aus den Kurven ermittelten Werte des Equilibriums der einzelnen Gruppen der intakten Gliedmaße miteinander, so stellte sich eine über den gesamten Beobachtungszeitraum kontinuierliche und vom Zeitpunkt Null bis 24 Wochen post operationem signifikante (p = 0,005) Abnahme der Werte heraus. Eine tendenziell deutliche Abnahme mit p = 0,057 war auch zwischen der 6- und 24-Wochen Gruppen auffällig.

Über den Beobachtungszeitraum nahm die maximale Eindringtiefe der operierten Gliedmaße ebenfalls kontinuierlich ab. Diese Abnahme war, wie auf der intakten Seite, für das Intervall zwischen dem Zeitpunkt Null und der 24-Wochen-Gruppe mit p = 0,018 signifikant (siehe Diagramm 3).

Diagramm 3) Darstellung des Equilibriums (A) intakte und (B) operierte Gliedmaße: Intakte Seite: Es besteht eine signifikante Abnahme zwischen den Gruppen 0 und 24 Wochen post operationem mit p = 0,005. Operierte Seite: Es besteht eine signifikante Abnahme zwischen der 0- und 24-Wochen-Gruppe mit p = 0,018 (Mittelwerte).

0

Im Vergleich zur intakten Seite war auf der operierten Seite in der 6-, 12- und 24-Wochen-Gruppe lediglich ein minimal höheres Equilibrium vorhanden. Die Unterschiede waren zu keinem Zeitpunkt signifikant. Das Diagramm 4 verdeutlicht die gleichartige Abnahme der Equilibriumwerte im Verlauf mit den nur minimalen Unterschieden zwischen den intakten und operierten Gliedmaßen.

Diagramm 4) Darstellung des Equilibriums - intakte vs. operierte Seite: Es bestehen zu keinem Zeitpunkt signifikante Unterschiede zwischen den intakten und operierten Gliedmaßen (Mittelwerte).

0 0,05 0,1 0,15 0,2 0,25 0,3 0,35 0,4

0 6 12 24

Equilibrium [MPa]

Wochen post OP

Equilibrium intaktes vs. operiertes Bein

intaktes Bein operiertes Bein

3.2.2 Knorpeldicke

Auf der intakten Seite fiel zunächst eine Zunahme der Knorpeldicke auf. Dieser Unterschied war vom Zeitpunkt 0 bis zur 12-Wochen-Gruppe mit p = 0,024 signifikant. Nach dieser Zunahme folgte eine nicht signifikante Abnahme der Dicke zur 24-Wochen-Gruppe hin.

Auf der operierten Seite zeigte sich eine ähnliche Tendenz. Einem nicht signifikanten Anstieg der Knorpeldicke bis 12 Wochen post-operationem folgte eine ebenfalls nicht signifikante Abnahme der Knorpeldicke zur 24-Wochen-Gruppe hin. Die Ergebnisse dieser Beobachtung finden sich in Diagramm 5 wieder.

Im Seitenvergleich operierter versus intakter Beine fiel lediglich eine leichte Differenz zwischen den Mittelwerten beider Gruppen derselben Zeitpunkte auf. Die Gruppen mit den operierten Gliedmaßen wiesen zum Zeitpunkt Null die gleichen Werte und in der 6-Wochen-Gruppe leicht höhere Werte als die mit den intakten Gliedmaßen auf. 12 und 24 Wochen post operationem wiesen die operierten Gruppen eine leichte, jedoch nicht signifikant verminderte Knorpeldicke auf. Diese Differenz wird aus Diagramm 6 deutlich.

Diagramm 5) Darstellung der Knorpeldicke der (A) intakten und (B) operierten Seite: Intakte Seite: Es besteht ein signifikanter Anstieg der Knorpeldicke zwischen der 0-Wochen – und der 12-Wochen-Gruppe mit p = 0,024. Operierte Seite: Hier bestehen zu keinem Zeitpunkt signifikante Unterschiede (Mittelwerte).

3.2.3 Elastizitätsmodul

Aus den Ergebnissen der beiden zuvor beschriebenen biomechanischen Testungen ließ sich anhand der Formel 1:

der Elastizitätsmodul errechnen. Bei diesen Daten fiel während des gesamten Beobachtungszeitraumes ein kontinuierlicher Anstieg des Elastizitätsmoduls (= Zunahme der Knorpelsteifigkeit) auf der intakten Seite auf. Für den Zeitpunkt Null ergaben sich Mittelwerte von 0,58 ± 0,26 Mpa. 6 Wochen post OP wiesen die Werte 0,65 ± 0,17 Mpa auf, die 12 Wochen post OP auf 0,70 ± 0,22 Mpa und 24 Wochen post OP auf 0,92 ± 0,15 Mpa anstiegen. Dieser Anstieg des Elastizitätsmoduls war für jede Untersuchungsgruppe, bezogen auf die 24-Wochen-Gruppe, signifikant (siehe Diagramm 7).

Diagramm 6) Darstellung der Knorpeldicke intakte vs. operierte Seite: Es bestehen zu keinem Zeitpunkt signifikante Unterschiede zwischen den intakten und operierten Gliedmaßen (Mittelwerte).

0 0,2 0,4 0,6 0,8 1 1,2 1,4 1,6 1,8

0 6 12 24

Knorpekdicke [mm]

Wochen post OP

Knorpeldicke intaktes vs. operiertes Bein

intaktes Bein operiertes Bein

Werte lagen zum Zeitpunkt Null bei 0,58 ± 0,26 Mpa. Sie stiegen in der 6-Wochen-Gruppe auf 0,65 ± 0,24 Mpa, in der 12-Wochen-Gruppe auf 0,69 ± 0,21 Mpa an. Ihr Maximum erreichten sie mit 0,87 ± 0,22 MPa in der 24-Wochen-Gruppe. Diese Zunahme des Elastizitätsmoduls war vom Zeitpunkt Null bis zur 24-Woche-Gruppe mit p = 0,031 signifikant (siehe Diagramm 7).

Signifikante Unterschiede im Vergleich zwischen intakter Seite und operierter Seite bestanden zu keinem Zeitpunkt. Bei dem Vergleich der Mittelwerte beider Extremitäten fiel eine kontinuierliche Zunahme des Elastizitätsmoduls bei beiden Gliedmaßen auf. Hierbei wies die operierte Seite, nach einem gleich hohen Wert zum Zeitpunkt Null, in der 6-Wochen-Gruppe einen leicht höheren, in der 12- und der 24-Wochen jeweils einen niedrigeren Wert auf, der jedoch nie signifikant unterschiedlich war (vergleiche Diagramm 8).

Diagramm 7) Darstellung des Elastizitätsmoduls der (A) intakten und (B) operierten Seite:

Intakte Seite: Es besteht zu jedem Zeitpunkt ein signifikanter Anstieg des Elastizitätsmoduls zur 24-Wochen-Gruppe mit p = 0,006 für das Intervall 0-24 Wochen post operationem, p = 0,021 für das Intervall 6-24 Wochen post operationem, p = 0,042 für das Intervall 12-24 Wochen post operationem. Operierte Seite: Es besteht ein signifikanter Anstieg von der 0-Wochen- bis zur 24-0-Wochen-Gruppe, mit p = 0,031 (Mittelwerte).

0

Equilibrium [mm] Knorpeldicke [mm] Elastizitästmodul [MPa]

0-Wochen-Gruppe 0,2605 ± 0,9902 1,0562 ± 0,18875 0,5846 ± 0,26374 6-Wochen-Gruppe 0,2207 ± 0,7225 1,1062 ± 0,22511 0,6457 ± 0,17488 12-Wochen-Gruppe 0,2069 ± 0,06675 1,3391 ± 0,22822 0,6990 ± 0,22068 24-Wochen-Gruppe 0,1475 ± 0,02221 1,2071 ± 0,26945 0,9176 ± 0,14904

Tab. 11) Ergebnisse der biomechanischen Testungen der intakten Seite

Equilibrium [mm] Knorpeldicke [mm] Elastizitätsmodul [MPa]

0-Wochen-Gruppe 0,2605 ± 0,9902 1,0562 ± 0,18875 0,5846 ± 0,26374 6-Wochen-Gruppe 0,2222 ± 0,6608 1,1567 ± 0,19906 0,6537 ± 0,24240 12-Woche-Gruppe 0,2144 ± 0,08588 1,2340 ± 0,17427 0,6903 ± 0,21124 24-Woche-Gruppe 0,1594 ± 0,03381 1,1343 ± 0,25228 0,8712 ± 0,21796

Tab. 12) Ergebnisse der biomechanischen Testungen der operierten Seite

3.3 Histologie (Mankin-Score)

Für die Auswertung der histologischen Präparate mit dem Mankin-Score wurden die Diagramm 8) Darstellung des Elastizitätsmoduls intaktes vs. operiertes

Bein: Es bestehen zu keinem Zeitpunkt signifikante Unterschiede zwischen den intakten und operierten Gliedmaßen (Mittelwerte).

0 0,2 0,4 0,6 0,8 1 1,2

0 6 12 24

Elastizitätsmodul [MPa]

Wochen post OP

Elastizitätsmodul intaktes vs. operiertes Bein

intaktes Bein operiertes Bein

bezeichnet werden.

Da selbst der höchste Score-Wert unserer Präparate unter einem Punktwert von zwei Punkten lag, war allenfalls in einzelnen Präparaten eine milde Degeneration zu erkennen.

Nichtsdestotrotz wurden die einzelnen Untergruppen des Scores (Strukturbeschaffenheit, Zellen, Safranin-O-Anfärbbarkeit und Tidemark-Integrität) differenziert untersucht.

Die Strukturbeschaffenheit der intakten Seite hatte über den Beobachtungszeitraum insgesamt eine abnehmende Tendenz, wobei der Mittelwert der 12-Wochen-Gruppe noch minimal niedriger war als derjenige der 24-Wochen-Gruppe. Diese Unterschiede waren jedoch zu keinem Zeitpunkt signifikant.

Auf der operierten Seite fiel ebenfalls eine kontinuierliche Abnahme der Punktzahl für die Strukturbeschaffenheit auf. Hier nahmen die Werte stetig von der 6-Wochen-Gruppe zur 12-Wochen-Gruppe und wiederum zur 24-Woche-Gruppe ab. Die Unterschiede zwischen den Gruppen waren jedoch wie auf der gesunden Seite nicht signifikant.

Im Seitenvergleich intakter versus operierter Beine fiel im Rahmen der Untersuchung der Strukturbeschaffenheit auf, dass die Punktzahl zwar in der Gruppe „operiertes Bein“ höher war, die Differenz jedoch im Vergleich zur Gruppe „intaktes Bein“ zu keinem Zeitpunkt der Untersuchung signifikant war.

Bei der Betrachtung der Safranin-O-Anfärbbarkeit der Proben fiel ein kontinuierlicher Anstieg der Punktzahl auf der intakten Seite auf. Dieser Unterschied war ebenfalls zu keinem Zeitpunkt signifikant (siehe Diagramm 9).

Die Mittelwerte der Gruppen operierter Gliedmaße nahmen von der 6-Wochen- zur 12-Wochen-Gruppe zu, zur 24-12-Wochen-Gruppe jedoch wieder ab. Diese Unterschiede waren von der 6-Wochen- zur 24-Wochen-Gruppe mit p = 0,046 und in dem Beobachtungsintervall zwischen der 12-Wochen- und der 24-Wochen-Gruppe mit p = 0,012 signifikant. Die Unterschiede werden in Diagramm 9 abgebildet.

Bei dem Vergleich der beiden Seiten zu den verschiedenen Beobachtungszeiträumen wiesen die Mittelwerte der Gruppe operierter Beine minimal höhere Werte in der 6-Wochen- und 12-Wochen-Gruppe auf. In der 24-12-Wochen-Gruppe wiesen die intakten Gliedmaße einen mit p = 0,014 signifikant höheren Mittelwert auf.

Für den Untersuchungspunkt der „Tidemark-Integrity“ stellte sich lediglich ein minimaler Unterschied in der 12-Wochen-Gruppe dar, wobei die Punktzahl der operierten Seite einen leicht höheren Wert erreichte. Ansonsten lagen die vergebenen Mittelwerte beider Gliedmaßen zu jedem Zeitpunkt bei Null (siehe Tab. 13 und Tab. 14).

Bei der Untersuchung der „Zellen“ auf der intakten Seite fiel ein kontinuierlicher, jedoch nicht signifikanter Anstieg der Punktzahl bis zur 24-Wochen-Gruppe auf (siehe Tab. 13).

Die Werte der operierten Seite stiegen bis zur 12-Wochen-Gruppe minimal an. 24 Wochen post OP lag der Mittelwert jedoch wieder bei Null (siehe Tab. 13 und Tab. 14).

Im Gegensatz zur Gruppe ergaben sich für die 6-Wochen- und 24-Wochen-Diagramm 9) Darstellung der Safranin-O-Anfärbbarkeit der (A) intakten und (B) operierten Seite: Intakte Seite: Es bestehen zu keinem Zeitpunkt signifikante Unterschiede. Operierte Seite: Es besteht ein signifikanter Unterschied mit p = 0,046 für das Intervall 6-24 Wochen post operationem, und mit p = 0,012 für das Intervall 12-24 Wochen post operationem (Mittelwerte).

6 0 0

12 0,1 ± 0,17 0

24 0,167 ± 0,36 0

Tab. 13) Mittelwerte der Zellen und der Tidemark-Integrity der intakten Beine

Wochen post OP Zellen Tidemark-Integrity

6 0,042 ± 0,14 0

12 0,133 ± 0,18 0,067 ± 0,24

24 0 0

Tab. 14) Mittelwerte der Zellen und der Tidemark-Integrity der operierten Beine

Aus den Punktzahlen der einzelnen Untergruppen des Mankin-Scores wurden die Gesamtpunktzahlen errechnet. 6 Wochen post operationem lag der Mittelwert bei 0,63 ± 0,65.

Dieser nahm in der 12-Wochen-Gruppe auf 0,47 ± 0,69 ab, stieg aber 24 Wochen nach der Operation erneut auf 0,83 ± 0,74 an. Diese graduellen Unterschiede waren jedoch nicht signifikant (siehe Diagramm 10).

Auf der operierten Seite kam es nach einem leichten Anstieg von 0,96 ± 0,81 (6-Wochen-Gruppe) auf 1,03 ± 0,76 (12-Wochen-(6-Wochen-Gruppe) zu einer Abnahme in der 24-Wochen-Gruppe, mit einem Mittelwert von 0,27 ± 0,44.

Die Unterschiede von der 6-Wochen- zu der 24-Wochen-Gruppe (p = 0,041), sowie von der 12-Wochen- zur 24-Wochen-Gruppe (p = 0,018) waren signifikant (siehe Diagramm 10).

Diagramm 10) Darstellung der Gesamtpunktzahl der (A) intakten und (B) operierten Seite:

Intakte Seite: Es besteht zu keinem Zeitpunkt ein signifikanter Unterschied. Operierte Seite:

Es besteht ein signifikanter Unterschied mit p = 0,041 zwischen der 6- und 24-Wochen-Gruppe und mit p = 0,018. zwischen der 12- und 24-Wochen-24-Wochen-Gruppe (Mittelwerte).

-0,5

Beim Vergleich der Mittelwerte der einzelnen Untersuchungszeitpunkte fiel in der 6-, ebenso wie in der 12-Wochen-Gruppe eine leicht erhöhte Gesamtpunktzahl auf der operierten Seite auf. In der 24-Wochen-Gruppe lag der Mittelwert der intakten Gliedmaße etwas höher. Die Unterschiede waren nicht signifikant (vergleiche Diagramm 11).

Bei der Auswertung der Gesamtpunktzahl des Mankin-Scores wurde sichtbar, dass sogar die höchste vergebene Punktzahl mit 1,03 ± 0,76 in der 12-Wochen-Gruppe der operierten Seite lediglich eine sehr milde Degeneration des Knorpels darstellte (vergleiche Abbildung 11-13).

Diagramm 11) Darstellung der Gesamtpunktzahl intakte vs. operierte Seite:

Es bestehen zu keinem Zeitpunkt signifikante Unterschiede zwischen intakten und operierten Gliedmaßen (Mittelwerte).

-0,5 0 0,5 1 1,5 2

6 12 24

Mankin-Score

Wochen post OP

Gesamtpunktzahl intaktes vs. operiertes Bein

intaktes Bein operiertes Bein

6_3_i (Safranin-O-Färbung, 10er Vergrößerung)

6_3_o (Safranin-O-Färbung, 10er Vergrößerung)

Abb. 11) Beispiele der 6-Wochen-Gruppe: vergebene Gesamtpunktzahlen: oben:0, unten: 0.

12_7_i (Safranin-O-Färbung, 10er Vergrößerung)

12_7_o (Safranin-O-Färbung, 10er Vergrößerung)

Abb. 12) Beispiele der 12-Wochen-Gruppe: vergebene Gesamtpunktzahlen oben: 0,67, unten:

24_3_i (Safranin-O-Färbung, 10er Vergrößerung)

24_3_o (Safranin-O-Färbung, 10er Vergrößerung)

Abb. 13) Beispiele der 24-Wochen-Gruppe: vergebene Gesamtpunktzahlen: oben: 1,33, unten: 0.

3.4 Histomorphometrie (Bone Volume)

Die Werte für das Trabecular Bone Volume der Knorpelknochenproben wurden anhand der Formel 2 berechnet.

Der Mittelwert der 6-Wochen-Gruppe der intakten Gliedmaße lag bei 64,46 ± 7,12 %. In der 12-Wochen-Gruppe fiel dieser Wert zunächst auf 62,27 ± 3,90 % ab und stieg dann nach 24 Wochen post OP wieder auf 67,78 ± 8,46 % an. Diese Unterschiede zwischen den Gruppen waren jedoch zu keinem Zeitpunkt signifikant (vergleiche Diagramm 12).

Auf der operierten Seite ergab sich über die Zeit ein kontinuierlicher Anstieg der Trabecular Bone Volume. 6 Wochen post OP lag der Mittelwert noch bei 55,53 ± 2,97 %. Er stieg dann in der 12-Wochen-Gruppe auf 65,29 ± 4,97 % an und hatte sein Maximum mit 70,24 ± 6,69

% 24 Wochen post operationem.

Signifikant waren diese Unterschiede mit p = 0,003 für das Untersuchungsintervall zwischen der 6- und der 12-Wochen-Gruppe. Auch zwischen der 6- und der 24-Wochen-Gruppe stellte sich eine signifikante Differenz mit p = 0,000 dar. Diese Unterschiede werden aus Diagramm 12 deutlich.

Diagramm 12) Darstellung der BV/TV der (A) intakten und (B) operierten Seite: Intakte Seite: Es bestehen keine signifikanten Unterschiede. Operierte Seite: Es besteht ein signifikanter Unterschied mit p = 0,000 zwischen der 6- und 24-Wochen-Gruppe und mit p = 0,003 zwischen der 6- und 12-Wochen-Gruppe (Mittelwerte).

0

Wochen post OP signifikant (p = 0,018) erhöht. Zu den weiteren Zeitpunkten bestanden keine signifikanten Unterschiede (siehe Diagramm13).

3.5 Subchondrale Knochendichte

Die Messungen der Knochendichte ergaben im Beobachtungszeitraum auf der intakten Seite eine Zunahme der Bone Mineral Density. Zum Zeitpunkt der Operation lag die BMD bei 0,0189 ± 0,01 g/cm². 6 Wochen post operationem stieg sie leicht auf 0,0289 ± 0,22 g/cm² an, fiel darauf in der 12-Wochen-Gruppe wieder ab. Nach einem erneuten Anstieg wies die BMD 24 Wochen post operationem dann ihr Maximum mit 0,0367 ± 0,01 g/cm² auf. Der Anstieg der BMD war vom Zeitpunkt der Operation bis 24 Wochen post operationem mit p = 0,021 signifikant (vergleiche Diagramm14).

Diagramm 13) Darstellung der BV/TV intakte vs. operierte Seite: Es besteht ein signifikanter Unterschied zwischen den beiden Gliedmaßen in der 6-Wochen Gruppe mit p = 0,018 (Mittelwerte).

0 10 20 30 40 50 60 70 80 90

6 12 24

BV/TV [%]

Wochen post OP

BV/TV intakes vs. operiertes Bein

intaktes Bein operiertes Bein

p = 0,018

Der Ausgangswert der BMD auf der operierten Seite lag bei 0,0189 ± 0,01 g/cm². 6 Wochen post operationem fiel die BMD auf 0,0155 ± 0,01 g/cm² ab und nahm daraufhin kontinuierlich zu. In der 12-Wochen-Gruppe betrug die BMD 0,0235 ± 0,01 g/cm² und erreichte in der 24-Wochen-Gruppe mit 0,0372 ± 0,01 g/cm² ihr Maximum. Diese Unterschiede zwischen den Gruppen waren jeweils zur 24-Wochen-Gruppe signifikant und werden in Diagramm 14 dargestellt.

Diagramm 14) Darstellung der BMD der (A) intakten und (B) operierten Seite: Intakte Seite:

Es besteht ein signifikanter Unterschied zwischen der 0- und der 24-Wochen-Gruppe mit p = 0,021. Operierte Seite: Es besteht zu jedem Zeitpunkt ein signifikanter Anstieg der BMD zur 24-Wochen-Gruppe mit p = 0,001 für das Intervall 0-24 Wochen post operationem, p = 0,000 für das Intervall 6-24 Wochen post operationem, p = 0,005 für das Intervall 12-24 Wochen post operationem (Mittelwerte).

Ausgangswerte. 6 Wochen post operationem war die BMD der intakten deutlich höher als diejenige der operierten Seite. Aufgrund der hohen Standardabweichungen war dieser Unterschied jedoch mit p = 0,152 nicht signifikant. Die deutliche Differenz nahm in der 12-Wochen-Gruppe ab, in der 24-12-Wochen-Gruppe zeigte sich kein Seitenunterschied mehr. Die Differenzen der BMD waren zu keinem Zeitpunkt signifikant (siehe Diagramm 15).

Diagramm 15) Darstellung der BMD intakte vs. operierte Seite: Es bestehen zu keinem Zeitpunkt signifikante Unterschiede zwischen den intakten und operierten Gliedmaßen (Mittelwerte).

0,0000 0,0100 0,0200 0,0300 0,0400 0,0500 0,0600

0 6 12 24

BMD [g/cm²]

Wochen post OP

BMD intaktes vs. operiertes Bein

intaktes Bein operiertes Bein

3.6 Korrelationen

Um zu überprüfen, ob die Veränderungen, die während der einzelnen Untersuchungen auffällig waren, miteinander korrelierten, wurde der Koeffizient nach Pearson zwischen den einzelnen Testungen berechnet.

Dabei war bemerkenswert, dass keine signifikanten Zusammenhänge zwischen den einzelnen Ergebnissen der Testungen der gesunden Seite festzustellen waren.

BV/TV Mankin-Score BMD Elastizitäts modul BV/TV Pearson Correlation 0,067 0,108 0,179 Sig. (2-tailed) 0,766 0,632 0,426

N 22 22 22

Mankin-Score Pearson Correlation 0,067 -0,054 -0,077 Sig. (2-tailed) 0,766 0,812 0,735

N 22 22 22

BMD Pearson Correlation 0,108 -0,054 0,224 Sig. (2-tailed) 0,632 0,812 0,316

N 22 22 22

Elastizitätsmodul Pearson Correlation 0,179 -0,077 0,224

Sig. (2-tailed) 0,426 0,735 0,316

N 22 22 22

Tab. 15) Darstellung der Korrelationen der gesunden Seite

Auf der operierten Seite hingegen waren signifikante Zusammenhänge zu erkennen. Zum einen korrelierte die BMD mit p = 0,000 und einem Pearson Koeffizient von 0,683 positiv mit dem Trabecular Bone Volume. Zum anderen korrelierte die BMD signifikant (p = 0,000) negativ mit der histochemischen Auswertung des Mankin-Scores (Pearson Koeffizient

= 0,501) (siehe Diagramm 16).

BV/TV Mankin-Score BMD Elastizitäts modul BV/TV Pearson Correlation -0,168 0,683 0,310 Sig. (2-tailed) 0,454 0,000 0,161

N 22 22 22

Mankin-Score Pearson Correlation -0,168 -0,501 -0,032 Sig. (2-tailed) 0,454 0,017 0,887

N 22 22 22

BMD Pearson Correlation 0,683 -0,501 0,334 Sig. (2-tailed) 0,000 0,017 0,128

N 22 22 22

Elastizitätsmodul Pearson Correlation 0,310 -0,032 0,334 Sig. (2-tailed) 0,161 0,887 0,128

N 22 22 22

Tab. 16) Darstellung der Korrelationen der operierten Seite

0,0800

Diagramm 16) Darstellung der Korrelationen BV/TV / DEXA und BMD / Mankin der operierten Gliedmaße.

4 Diskussion

Im Rahmen dieser Studie wurden osteochondrale Veränderungen nach einem Ersatz des VKB bei offenen Wachstumsfugen untersucht. Eine Ruptur des VKB kann bei Erwachsenen langfristig zur Entstehung einer posttraumatischen Osteoarthrose führen (2). Bereits innerhalb des ersten Jahres nach einem Trauma können osteochondrale Veränderungen auftreten (3). So fanden Leppala et al. z.B. mit ihrer Beobachtung der Knochendichte an Menschen bereits sogar nach 4 Monaten signifikante Unterschiede zwischen operierter und intakter Seite (101).

An Tiermodellen wurden die initialen osteochondralen Veränderungen im Rahmen einer Ruptur des vorderen Kreuzbandes ebenfalls beobachtet. Histologische Veränderungen wurden bei Ratten bereits in der zweiten Woche post operationem gesehen (56;70). Veränderungen der Knochendichte traten bei Schweinen und Kaninchen 1 Monat nach dem Trauma auf (102;

72). Die biomechanischen Parameter veränderten sich bei Kaninchen bereits nach 9 Wochen (95) und bei einem Schafmodell innerhalb der ersten drei Monate (61). Die Kreuzbandruptur wird zudem mit zunehmender Häufigkeit auch bei Kindern diagnostiziert (11). Ebenso wurde gezeigt, dass ein Knietrauma im Kindes- und Jugendalter ein signifikant höheres Risiko für die Entwicklung einer posttraumatischen Arthrose bedeutet (10). Vor diesem Hintergrund war es das Ziel der vorliegenden Arbeit, frühe osteochondrale Veränderungen nach einem Ersatz des VKB bei offenen Wachstumsfugen zu definieren.

4.1 Grenzen der Studie

Die im Rahmen der vorliegenden Studie untersuchten osteochondralen Veränderungen nach einer Ruptur des vorderen Kreuzbandes bei offenen Wachstumsfugen müssen unter mehreren Gesichtspunkten betrachtet werden.

Das angewandte Studiendesign weist eine hohe Komplexität auf. Dies ergibt sich daraus, dass drei Phänomene zeitgleich miteinander interagieren. Hierbei handelt es sich um das physiologische Wachstum, eine Phase der Inaktivität postoperativ sowie die potentielle Entstehung arthrotischer Veränderungen. Sämtliche Phänomene haben direkten Einfluss auf die osteochondrale Einheit und müssen daher im Rahmen der Bewertung der

folgt ein Vergleich beider Seiten im Hinblick auf mögliche Veränderungen im Sinne einer posttraumatischen Arthrose.

Im Zuge der vorliegenden Untersuchung ergab sich für die Schafe im postoperativem Verlauf eine sofortige Vollbelastung. Dieses Belastungsstadium ist bei Kindern erst zu einem späteren Zeitpunkt der postoperativen Phase möglich. Die bei Kindern initial kontrolliert durchgeführte, ansteigende Teilbelastung war bei dem vorliegenden Schafmodell nicht möglich. Die Schafe konnten ihre Extremitäten schmerzadaptiert belasten. Dabei ergab sich initial teilweise eine kurze Phase der Lahmheit, die jedoch im Durchschnitt spätestens nach 21 Tagen nicht mehr zu beobachten war. Dieses zu Kindern divergierende Therapieschema ist

Im Zuge der vorliegenden Untersuchung ergab sich für die Schafe im postoperativem Verlauf eine sofortige Vollbelastung. Dieses Belastungsstadium ist bei Kindern erst zu einem späteren Zeitpunkt der postoperativen Phase möglich. Die bei Kindern initial kontrolliert durchgeführte, ansteigende Teilbelastung war bei dem vorliegenden Schafmodell nicht möglich. Die Schafe konnten ihre Extremitäten schmerzadaptiert belasten. Dabei ergab sich initial teilweise eine kurze Phase der Lahmheit, die jedoch im Durchschnitt spätestens nach 21 Tagen nicht mehr zu beobachten war. Dieses zu Kindern divergierende Therapieschema ist

Im Dokument Osteochondrale Veränderungen nach Ersatz des vorderen Kreuzbandes bei offenen Wachstumsfugen am Schafmodell (Seite 47-86)