der Tierärztlichen Hochschule Hannover
Computertomographische Arthrographie
des Knorpels und von Knorpelläsionen im Fesselgelenk des Pferdes
INAUGURAL - DISSERTATION Zur Erlangung des Grades einer
DOKTORIN DER VETERINÄRMEDIZIN (Dr. med. vet.)
durch die Tierärztliche Hochschule Hannover
Vorgelegt von
Carola Vyhmeister, geb. Luetgebrune aus Paderborn
Hannover 2002
Wissenschaftliche Betreuung:
Univ.- Prof. Dr. med. vet. P. Stadler
1. Gutachter: Univ.- Prof. Dr. med. vet. P. Stadler 2. Gutachter: Univ.- Prof. Dr. med. vet. H. Waibl
Tag der mündlichen Prüfung: 19.11.2002
Meinen Eltern
In Liebe und Dankbarkeit
1 Einleitung ... 11
2 Literaturübersicht ... 12
2.1 Anatomische Grundlagen des Fesselgelenkes ... 12
2.2 Morphologie und Funktion des Gelenkknorpels ... 13
2.3 Erkrankungen des Fesselgelenkes ... 14
2.3.1 Synovialitiden ... 14
2.3.1.1 Idiopathische Synovialitis ... 14
2.3.1.2 Traumatische Synovialitis und Kapsulitis ... 15
2.3.1.3 Chronisch proliferative Synovialitis ... 16
2.3.2 Arthritiden ... 16
2.3.2.1 Traumatische Arthritiden ... 17
2.3.2.2 Degenerative Gelenkerkrankungen ... 18
2.3.3 Osteochondrose ... 20
2.3.4 Intraartikuläre Frakturen ... 22
2.4 Bildgebende Verfahren in der Orthopädie ... 22
2.4.1 Röntgenologische Untersuchung ... 22
2.4.2 Sonographische Untersuchung ... 24
2.4.3 Arthroskopische Untersuchung ... 24
2.4.4 Magnetresonanztomographische Untersuchung ... 26
2.5 Die Computertomographie ... 27
2.5.1 Entwicklung der Computertomographie ... 27
2.5.2 Grundlagen der computertomographischen Funktionsweisen ... 28
2.5.3 Bildqualität ... 34
2.5.4 Artefaktempfindlichkeit von CT-Scannern ... 35
2.6 Computertomographie in der Pferdemedizin ... 41
2.7 Arthrographie ... 45
2.7.1 Konventionelle Arthrographie ... 45
2.7.2 Computertomographische Arthrographie ... 48
3 Material und Methode ... 51
3.1 Versuchsplanung ... 51
3.2 Der Computertomograph Tomoscan M ... 51
3.3 Entwicklung der Methode zur computertomographischen Knorpeldarstellung an Präparaten ... 53
3.3.1 Material ... 53
3.3.2 Methode ... 53
3.3.2.1 Computertomographische Untersuchung ... 54
3.3.2.2 Ermittlung der geeigneten Kontrastmittelbeschaffenheit sowie der Einstellungen am Computertomographen und Schnittbildtechnik ... 54
Darstellung von Knorpeldefekte... 58
3.4.1 Material ... 58
3.4.2 Methode ... 58
3.4.2.1 Arthroskopie ... 58
3.4.2.2 Computertomographische Untersuchung ... 59
3.4.2.3 Makroskopische Beurteilung der gesetzten Knorpelläsionen am eröffneten Gelenk ... 60
3.4.2.4 Vergleich der computertomographischen und makroskopi- schen Befunde ... 61
3.4.2.5 Prüfung der Sensitivität der Methode ... 61
3.5 Anwendung der Methode zur computertomographischen Darstellung von Knorpeldefekten an Patienten ... 62
3.5.1 Material ... 62
3.5.2 Methode ... 64
4 Ergebnisse... 66
4.1 Computertomographische Darstellung von Knorpel und Knorpelläsionen im Fesselgelenk ... 66
4.2 Ergebnisse der Entwicklung der Methode zur computer- tomographischen Knorpeldarstellung an Präparaten ... 69
4.2.1 Kontrastmittelart und –konzentration ... 70
4.2.2 Auswahl der computertomographischen Einstellungen ... 75
4.2.3 Auswahl der Lagerung der Gliedmaße in der Gantry und Schnittbildtechnik ... 76
4.3 Ergebnisse der Anwendung der Methode der computer- tomographischen Darstellung von Knorpeldefekten an Präparaten ... 85
4.3.1 Einteilung der Knorpelläsionen in Grad 1-3 ... 85
4.3.2 Vergleich der makroskopischen und computertomographischen Befunde ... 86
4.3.2.1 Sensitivität der Methode ... 86
4.3.2.2 Vergleich der makroskopisch und computertomographisch nachgewiesenen Lokalisationen der Knorpelläsionen ... 87
4.3.2.3 Vergleich der makroskopisch und computertomographisch nachgewiesenen Größe der Knorpelläsionen ... 87
4.3.2.4 Vergleich der makroskopisch und computertomographisch nachgewiesenen Größe und Lokalisation der Knorpelläsio nen ... 88
4.4 Ergebnisse der Anwendung der Methode zur Computertomo- graphischen Darstellung von Knorpeldefekten an Patienten ... 94
4.4.1 Patient Nr. 1 ……….. 94
4.4.2 Patient Nr. 2 ………... 98
4.4.3 Patient Nr. 3 ………... 102
4.4.4 Patient Nr. 4 ………... 106
4.4.5 Patient Nr. 5 ………... 110
4.4.7 Zusammenfassung der Ergebnisse der Patientenuntersuchung. 119
5 Diskussion ... 120
6 Zusammenfassung ... 129
7 Summary ... 131
8 Literaturverzeichnis ... 133
CT Computertomographie
deutl. deutlich
mg Milligramm
mm Millimeter
DJD Degenerative Joint Disease
Fa. Firma
FOV Field of View
ggr. geringgradig
hgr. hochgradig
H Hounsfield
HE Hounsfieldeinheiten
HF Hochfrequenz
HU Hounsfieldunit
Kg Kilogramm
KM Kontrastmittel
KST Kernspintomographie
KV Kilovolt
Lig. Ligamentum
LH Lahmheit
Lok Lokalisation
mAs Milliamperesekunden
MPR Multiplanare Rekonstruktion
MR Magnetresonanz
MRT Magnetresonanztomographie
MRI Magnetic resonance imaging
MTIII Metatarsus III
NMR Nuklearmagnetische Resonanz
OA Osteoarthritis
o.b.B. ohne besonderen Befund
OCD Osteochondrosis dissecans
OP Operation
Rec. Recessus resp. respektive
ROI Region of interest
Sec. Sekunde V. Vena
WL Window Level/ Fensterlage
WW Window Width/ Fensterweite
+ positiv
1 Einleitung
Gelenkerkrankungen stellen eine der häufigsten Ursachen für die vorübergehende oder dauerhafte Unbrauchbarkeit des Sportpferdes dar. Da das Fesselgelenk im Vergleich zu anderen Gelenken besonders häufig erkrankt, und sowohl die klinische als auch die röntgenologische Untersuchung nicht immer eindeutige Ergebnisse zeigt, besteht ein großer Bedarf an weiterführenden orthopädischen Untersu- chungsmöglichkeiten.
Die zur Zeit in der Orthopädie des Pferdes etablierten bildgebenden Verfahren, wie die Röntgentechnik und die Sonographie, sind zwar wenig invasiv, stellen aber Arthropathien meistens erst im fortgeschrittenen Stadium der Knorpel- und Knochen- schädigung dar. Um weitere Informationen zu Gelenkschäden in frühen Stadien zu erhalten, kann eine diagnostische Arthroskopie, in Allgemeinanästhesie durchgeführt werden. Aber auch mit dieser Methode sind große Teile des Gelenkknorpels nicht einsehbar, so dass eine Ergänzung dieser direkten Diagnostik notwendig erscheint.
In der Humanmedizin ist die computertomographische Arthrographie ein fester Be- standteil bei der Diagnostik von Gelenkerkrankungen. Im Bereich des Knie- und Schultergelenkes ersetzt dieses Verfahren sogar häufig eine diagnostische Arthroskopie. Mit dieser Methode können beim Menschen auch Teile des Gelenk- knorpels beurteilt werden, die arthroskopisch nicht einsehbar sind.
Es stellte sich die Frage, ob es wie in der Humanmedizin möglich ist, den equinen Fesselgelenkknorpel computertomographisch darzustellen. Außerdem soll unter- sucht werden, ob die Computertomographie am Fesselgelenk des Pferdes eine Er- gänzung zu den übrigen bildgebenden Diagnostika darstellt, diese sogar ersetzen kann, und ob eventuell schon in frühen Stadien geringgradige Knorpelschäden er- kennbar sind.
2 Literaturübersicht
2.1 Anatomische Grundlagen des Fesselgelenks
Das Fesselgelenk ist ein straff geführtes Scharniergelenk, das als Wechselgelenk nur die Beugung und Streckung zulässt. Die Grundlage des Fesselgelenkes bilden vier Knochen: die proximale Epiphyse des Fesselbeins, zwei proximale Sesambeine, und die distale Epiphyse des 3. Metakarpalknochens (WISSDORF et al. 1998).
Nach ROONEY (1994) besteht das Fesselgelenk aus dem Metakarpophalangeal- und dem Metakarposesamoidalgelenk resp. Metetarsophalangeal- und Metatarsose- samoidalgelenk.
Die knöchernen Gelenkflächen sind von Gelenkknorpel (Cartilago articularis) über- zogen und die Gelenkflüssigkeit (Synovia) enthaltene Gelenkhöhle (Cavum articula- re) wird von der Gelenkkapsel (Capsula articularis) umschlossen (McILWRAITH 1989).
Die distale Epiphyse des 3. Metakarpal/tarsalknochens, auch Caput genannt, stellt die etwa zylindrisch geformte Gelenkwalze des Fesselgelenkes dar. Charakteristisch für diese Gelenkwalze ist der Sagittalkamm, durch den sie in einen kleineren latera- len und einen größeren medialen Anteil gegliedert wird. Der Sagittalkamm überragt die Gelenkwalze palmar/plantar in proximaler Richtung und liegt zwischen den Se- sambeinen. Die geringen Vertiefungen lateral und medial des Kammes werden in der englischen Literatur als „condylar grooves“ bezeichnet (BOYDE et al. 1999, RIGGS et al. 1999a). Am distalen Condylus befindet sich der nur in der englischen Literatur beschriebene Transversalkamm („transverse ridge“). Hier trifft der dorsale mit dem palmaren Anteil der Gelenkwalze zusammen (McILWRAITH 1996).
Die proximale Fesselbeinepiphyse bildet den Hauptanteil der Gelenkvertiefung, wel- che durch eine dorsopalmar/plantar gerichtete Sagittalrinne in einen größeren media- len und einen etwas kleineren lateralen Anteil gegliedert wird. Die Palmarfläche des Fesselbeins ist durch seitlich und gelenknah ausgebildete Verdickungen, die Eminentia palmaris/plantaris medialis bzw. lateralis, gekennzeichnet (WISSDORF et al. 1998).
Die Sesambeine werden aus klinischer Sicht in eine proximal gelegene Gleichbein- spitze und eine distale breite Gleichbeinbasis eingeteilt. Die proximalen Sesambeine sind in die Gelenkkapsel integriert und ergänzen mit ihrer Dorsalfläche (Facies articu-
laris) die Gelenkvertiefung palmar resp. plantar. Ihre Palmar/Plantarfläche (Facies flexoria) dient zusammen mit dem Lig. palmare/plantare der tiefen Beugesehne als Gleitfläche. Die beiden Gleichbeine nehmen zwischen sich den Abschnitt des Sagit- talkammes des 3. Metakarpal/Metatarsalknochens auf, der die Gelenkwalze palma- roproximal deutlich überragt (WISSDORF et al. 1998).
2.2 Morphologie und Funktion des Gelenkknorpels
Makroskopisch erscheinen die dickeren dorsalen und dorsodistalen Bereiche des Gelenkknorpels milchig, undurchsichtig und die dünneren palmaren/plantaren Stellen durchscheinend mit einer leicht bläulichen Tönung (GardneR et al.1980).
Der Cartilago articularis besteht aus hyalinem Knorpel und erfüllt wichtige Funktio- nen, wie die Kraftübertragung, die Stoßdämpfung für den subchondralen Knochen und ermöglicht mit der Synovia das reibungsfreie Gleiten der Gelenkenden (BUDRAS u. REESE 1994).
Die Gelenkknorpelmatrix setzt sich aus maskierten Kollagenfasern vom Typ II und der amorphen Grundsubstanz (Proteoglykane und Glykoproteine) zusammen (FREEMAN 1972, van WEEREN 2001). Durch das hohe Wasserbindungsvermögen verleihen die Proteoglykane dem Knorpelgewebe die Rigidität (Druckfestigkeit). Sie sind außerdem für die viskösen Eigenschaften des Knorpels verantwortlich (BUDRAS u. REESE 1994, van WEEREN 2001). Die Zugfestigkeit des Gelenkknor- pels wird von den kollagenen Fasern gewährleistet, dessen Konzentration im adulten Knorpel in den oberflächlichen Schichten am größten ist und mit steigender Entfer- nung von der Oberfläche stark abnimmt. Umgekehrt dazu verhält sich die Konzentra- tion der Proteoglykane (KEMPSON 1970, MAROUDAS et al. 1973, van WEEREN 2001).
Die geringere Zugfestigkeit in den tieferen Schichten stellt für den gesunden Knorpel kein Problem dar. Wenn allerdings oberflächliche Defekte entstehen, werden auch die Kollagenfasern der tieferen Schichten anfällig gegenüber Zerreißungen (ROTH u.
MOW 1980).
Im Gelenkknorpel fehlen sowohl Blut- als auch Lymphgefäße (McILWRAITH 1989).
Als avaskuläres Gewebe wird der adulte Gelenkknorpel deshalb nur durch Diffusion der Nährstoffe aus der Synovia und durch den Flüssigkeitsstrom innerhalb der prote-
oglykanreichen Grundsubstanz ernährt (SCHULZ u. DÄMMRICH 1991, BUDRAS u.
REESE 1994, van WEEREN 2001).
Im Rahmen des Alterungsprozesses gehen viele der Adaptationsmechanismen des Gelenkknorpels verloren. Überbelastungen des Gelenkknorpels, wie z.B. durch eine nicht korrigierte Fehlstellung oder einen falscher Beschlag werden nicht mehr ausrei- chend kompensiert, und begünstigen die Entstehung einer Arthrose (OSTBLOM 1994).
Als physiologisch hingegen beschreibt FIRTH (1996) Variationen von Farbe und Kontur des Knorpels: z.B. die sogenannten Synovialgruben sowie eine dreieckförmi- ge Verdünnung des Knorpels im palmaro/plantarodistalen Bereich des MCIII / MTIII („butterfly area“), welche schon bei neugeborenen Fohlen gefunden wird. Ob diese Variation eine Bedeutung für die Pathogenese von Gelenkerkrankungen hat, ist noch ungeklärt (FIRTH 1996).
Unklar ist ebenfalls die Entstehung und Bedeutung von oberflächlichen Schliffusuren (so genannte „wear lines“). Zu finden sind diese Veränderungen auch in Gelenken, die keinerlei Hinweise auf Dysfunktionen oder Erkrankungen zeigen. Sie verlaufen in Richtung der Gelenkbewegung und werden bei jungen Pferden nicht beobachtet.
(FIRTH 1996, ZIMMERING et al. 2000).
2.3 Erkrankungen des Fesselgelenkes
Nach POOL (1996) sind traumatische oder degenerative Erkrankungen des Fessel- gelenkes im Vergleich zu Erkrankungen anderer Gelenke am häufigsten. Das Fes- selgelenk hat im Verhältnis zur Körpergröße und im Vergleich zu anderen Gelenken eine relativ geringe Auflagefläche, bei einem sehr großen Bewegungsradius (POOL 1996).
2.3.1 Synovialitiden
2.3.1.1 Idiopathische Synovialitis
Die auch als Galle oder Hydrops bezeichnete idiopathische Synovialitis des Fessel- gelenkes stellt einen chronischen Synovialerguss dar, welcher weder mit weiteren klinischen Symptomen noch mit röntgenologischen Veränderungen einhergeht.
(McILWRAITH 1989, LITZKE u. DIETZ 1999). Obwohl diese Gallen nicht den ent- zündlichen Gelenkergüssen zugeordnet werden (McILWRAITH 1989), sind histolo- gisch entzündliche Veränderungen zu finden. Somit wäre für dieses Krankheitsbild die Bezeichnung „geringgradige chronische Synovialitis“ besser geeignet. Pathoge- netisch werden unter anderem unphysiologische biomechanische Beanspruchungen (Fehlstellungen, besonders eine zu steile Stellung im Fesselgelenk), Zerrungen, ge- ringgradige Traumata und auch zu hartes Training oder mangelhafter Beschlag dis- kutiert (VAN PELT 1967, McILWRAITH 1989).
2.3.1.2 Traumatische Synovialitis und Kapsulitis
Im amerikanischen Sprachraum wird die traumatische Arthritis des Fesselgelenks als
„osselet“ bezeichnet (ADAMS 1974). Sie entsteht als Folge eines einmaligen, meis- tens jedoch eines wiederholten Gelenktraumas, wie z.B. beim Galopprennpferd. Da- bei entwickeln sich extrem hohe Belastungen für die Weichteile, die knöchernen und die knorpeligen Anteile des Gelenkes. Unzureichende Kondition und Stellungsfehler begünstigen die Entstehung einer Synovialitis und Kapsulitis (McILWRAITH 1989).
Die repetierende Hyperextension in der Fußungsphase führt bei Überbelastung zu einer Traumatisierung der Synovialmembran mit folgender Synovialitis, aus der se- kundär eine Kapsulitis entstehen kann. Diese Kapsulitis, („green osselet“ oder „dorsal arthrosis“) tritt hauptsächlich an der dorsalen Fesselgelenkausbuchtung auf und führt dort im weiteren Verlauf durch die Entzündung und Schädigung des Periosts zu Kno- chenzubildungen (McILWRAITH 1989).
Die Reihenfolge des Auftretens der verschiedenen Veränderungen im Fesselgelenk ist nicht geklärt. Werden allerdings vorhandene Veränderungen nicht diagnostiziert, beziehungsweise nicht adäquat bewertet und das Training fortgesetzt, kommt es zu einer Verdickung der fibrösen Gelenkkapsel und zu degenerativen Veränderungen (HAYNES 1980).
Nach POOL (1996) führt eine ständige übermäßige Hyperextension zu einer zykli- schen Traumatisierung der Synovialfalte und der darunter gelegenen Kortikalis am distodorsalen Ende des MCIII/MTIII. POOL (1996) führte postmortale Untersuchun- gen an Fesselgelenken von Rennpferden durch. Diese zeigten, dass nicht nur die Kortikalis geschädigt wird, sondern auch der Knorpel, welcher von der veränderten Synovialfalte bedeckt ist. Knorpelteile, welche direkt von der Synovialfalte bedeckt
waren, degenerierten, weil in diesem Bereich der Knorpel nicht von Synovia umspült werden konnte und dieser zusätzlich direkten Kontakt zu den freigesetzten Entzün- dungsmediatoren der Synovialfalte hatte. In Bereichen, welche nicht von der ent- zündlich veränderten Synovialfalte bedeckt waren, wies der Gelenkknorpel makroskopisch weniger Veränderungen auf, da hier die Inhibitoren der Entzü n- dungsmediatoren bereits wirken konnten. Der Grad der Knorpelschädigung nahm ab, je größer der Abstand zur Synovialfalte wurde. Erst nach dem Abklingen der Entzü n- dung der Synovialfalte wurde ein teilweise stark geschädigter Knorpel sichtbar (POOL 1996).
2.3.1.3 Chronisch proliferative Synovialitis
Die chronische proliverative Synovialitis wird als fortgeschrittenes Stadium einer Sy- novialitis und Kapsulitis des Fesselgelenks angesehen (McILWRAITH 1989, RÖCKEN 1995)
Der ursprüngliche Begriff villonoduläre Synovialitis entstand für das Pferd durch die Ähnlichkeit zur humanen nodulären Form, die beim Menschen durch eine typische Zottenpigmentierung charakterisiert ist. Diese fehlt allerdings beim Pferd (NICKELS et al. 1976).
Beim Pferd wird auch diese Erkrankungsform durch repetierende Traumatisierungen der proximodorsalen Gelenkaussackungen hervorgerufen (siehe Kapitel 2.3.1.2 Traumatische Synovialitis und Kapsulitis). Die dadurch entstehenden Gewebsirritati- onen führen neben den in Kapitel 2.3.1.2 beschriebenen Knorpelschäden auch zu chronisch proliferativen Gewebezubildungen mit nachfolgenden degenerativen Ver- änderungen (DÄMMRICH 1993).
2.3.2 Arthritiden
Der Begriff Arthrose/Arthritis kann für jegliche Gelenkerkrankungen gebraucht wer- den (McILWRAITH 1996). Ätiologisch kann die Erkrankung auf drei Ursachen zu- rückgeführt werden: 1) Traumatische Ursachen 2) Entwicklungsbedingte Ursachen und 3) Infektionsbedingte Ursachen.
2.3.2.1 Traumatische Arthritiden
Bei den Ursachen für die Entstehung einer traumatischen Arthritis muss zwischen einmaligen akuten Traumen mit direkter oder indirekter Schädigung des Knorpels und häufig wiederkehrenden Traumen unterschieden werden. Durch Distorsionen und Subluxationen, welche mit einer aseptischen serösen Arthritis oder einem Hä- marthros einhergehen, kann es zu einer indirekten Schädigung des Gelenkknorpels kommen. Bei einer Gelenkfraktur entsteht dagegen eine direkte Schädigung des Knorpels. Repetierende Traumata werden durch nutzungsbedingte Überbelastung oder Fehlstellungen hervorgerufen (McILWRAITH 1989, PETTERSON 1993, DÄMMRICH 1993).
Aus jeder der Gelenkveränderungen kann sich eine degenerative Gelenkerkrankung (Osteoarthritis) entwickeln, dabei kommt es zu einer progressiven Zerstörung des Gelenkknorpels (McILWRAITH 1989).
Im unbelasteten Fesselgelenk berühren sich aufgrund der Elastizität des Gelenk- knorpels Trochlea metacarpi/metatarsi und die Fovea articularis nur auf einer kleinen Fläche. Bei Belastung kommt es zu einer Abplattung des Knorpels, wobei die in- kompressible Knorpelgrundsubstanz in die weniger belasteten Gelenkflächenab- schnitte am dorsalen Gelenkrand und zwischen dem palmaren/plantaren Rand der Fovea articularis und dem distalen Rand der Gelenkflächen der Gleichbeine gepresst wird (DÄMMRICH 1994). Ein übermäßig komprimierter Gelenkknorpel der Trochlea metacarpi/metatarsi überwindet die Zugspannung der kollagenen Fibrillen der Tan- gentialzone und wölbt sich in die rinnenförmige Vertiefung zwischen den Gelenkflä- chen vor. Dieser Bereich ist nach DÄMMRICH (1994) Ausgangspunkt für Schliffrin- nen, welche bei älteren Pferden häufig im Fesselgelenk zu beobachten sind.
Unter anderen haben ROONEY (1994) und McILWRAITH (1996a) den Bereich der
„transverse ridge“ und die Entstehung der „transverse ridge arthrosis“ genauer unter- sucht. Durch wiederholte Hyperextension bewegt sich der distale Bereich der Gleich- beine über die transversale Rinne, was dauerhaft zu einer Schädigung der Knorpel- oberfläche führt. In extremen Fällen kann so eine Fraktur der distalen Gleichbeinre- gionen hervorgerufen werden. Die transversale Arthrose tritt immer erst im medialen, größeren Kompartment der Gelenkfläche auf, später ist häufig die laterale Seite mit betroffen. In den meisten Fällen treten die transversale- und die dorsale Arthrose des Fesselgelenkes gemeinsam auf (ROONEY 1994).
2.3.2.2 Degenerative Gelenkerkrankungen
Mit den Begriffen Osteoarthritis (OA), Arthropathia deformans, Degenerative Joint Disease (DJD) bezeichnet man eine Gruppe von Erkrankungen, die als gemeinsa- mes Endstadium die progressive Verschlechterung des Gelenkknorpels, verbunden mit Veränderungen des Knochens und der Weichteilgewebe, besitzen. Die Knorpel- schäden stellen sich in Form einer Auffaserung unterschiedlichen Ausmaßes dar und liegen zusammen mit einer Synovialitis und einem Gelenkerguss vor (McILWRAITH et al. 1988, McILWRAITH 1989).
Die Definitionen der degenerativen Gelenkerkrankungen sind vielfältig und die Pa- thomorphologie ist häufig beschrieben worden. Dennoch ist immer noch unklar, wel- che Korrelationen zwischen den pathologischen Veränderungen und den klinischen Befunden bestehen. Viele Rückschlüsse von der Pathogenese der Osteoarthritis des Menschen auf die der Equiden sind nicht zulässig (McILWRAITH 1982). So wurde in der Humanmedizin ursprünglich in primäre und sekundäre Osteoarthritis (FREEMAN 1972) eingeteilt, wobei die primäre Form auch als Degenerative Joint Disease (DJD) bezeichnet wurde. Nach zunehmender Erforschung der ätiologischen Faktoren wird im englischen Sprachraum jede Form der Osteoarthritis als degenera- tive Gelenerkrankung (DJD) bezeichnet (HOWELL et al. 1992).
McILWRAITH (1996b) schlägt eine Einteilung der degenerativen Gelenk- erkrankungen des Pferdes in folgende drei Gruppen vor:
Die erste Gruppe (Typ 1) geht mit einer Synovialitis und Kapsulitis einher und wird häufig im Karpalgelenk, Fesselgelenk, distalem Intertarsalgelenk und im Krongelenk gefunden.
Zur zweiten Gruppe (Typ 2) der degenerativen Gelenkerkrankungen gehören Verän- derungen, die sich sekundär, z.B. nach intraartikulären Frakturen, OCD, traumati- sche Gelenkknorpelverletzungen, subchondralen Knochenverletzungen und - erkrankungen, subchondralen zystischen Veränderungen, septischer Arthritis und Fragmentierung der distalen Patellabereiche, entwickelt haben.
Bei Typ 3 handelt es sich um zufällig festgestellte und nicht progressive Erosionen des Gelenkknorpels.
Zur Entstehung der Osteoarthritis (OA) bei Mensch und Pferd werden drei Haupt- gruppen ätiologischer Faktoren diskutiert:
1) Es treffen übermäßige physikalische Kräfte auf fehlerhaftes Knorpelgewebe.
2) Der Knorpel ist nach Insulten minderwertig, da die Remodellierung von den Chondrozyten nur eingeschränkt geleistet werden kann.
3) Faktoren außerhalb des Gelenkknorpels wie: Knochenumbauprozesse, Reak- tionen der Synovia, Mikrofrakturen, Durchblutungsstörungen und andere au- ßerhalb des Gelenkknorpels liegende Faktoren als primäres Problem mit nachfolgender sekundärer Knorpelveränderung (HOWELL 1992, McILW- RAITH 1996b).
Der pathogenetische Ablauf der OA kann, wie z.B. bei FASSBENDER (1983) und DÄMMRICH (1993), in fünf Stadien unterteilt werden:
1) Primärläsionen des Gelenkknorpels:
Mechanische Insulte und Teildemaskierungen der Kollagenfasern stören die kon- tinuierliche Glätte der Gelenkoberfläche und bieten Ansatzpunkte für Scherkräfte bei weiterer Bewegung. Diese Mikrofrakturen können einige Zeit durch das Lubri- kationsvermögen der Synovia kompensiert werden. Im Mittelpunkt der Pathoge- nese stehen Stoffwechselstörungen der Chondrozyten und deren Folgen. Ge- ringgradige Stoffwechselstörungen führen zu beschleunigter Mauserung der Grundsubstanz, schwerwiegende Formen beeinflussen die Synthese und Sekre- tion der Grundsubstanz.
2) Einrisse und Abrisse des Gelenkknorpels:
Wenn es nach einer Primärläsion auch zu einer Schädigung des gegenüber lie- genden Knorpels kommt, reicht das Lubrikationsvermögen der Synovia nicht mehr aus und die Einrisse vertiefen sich. Ältere Läsionen sind durch abgeschlif- fene runde Ränder von frischen Läsionen zu unterscheiden. Tangentialabrisse sind als fahnenartige Substanzabrisse, welche im Gelenkspalt flotieren, zu erken- nen.
3) Knorpelabrieb:
Wenn ein gewisser Grad an Knorpelschädigung erreicht ist, finden tangentiale Scherkräfte bei jeder Gelenkbewegung Ansatzpunkte an der Knorpeloberfläche, wobei Knorpelmaterial abgerieben wird. Gleichzeitig findet aber auch eine Kno-
chenneubildung mit sklerotischen Verstärkungen der subchondralen Knochenla- mellen statt. Außerhalb der Belastungszonen entstehen spongiöse Osteophyten, deren Oberfläche von Faserknorpel bedeckt wird. Durch ständige Scherbewe- gungen entstehen die so genannten Knochenglatzen, in deren Bereichen sub- chondraler Knochen frei liegt.
4) Knochenabschliff:
Bei Fortschreiten des Knochenabriebs werden auch die subchondralen Knoche n- lamellen zerstört und Synovia wird in die Markräume gepresst. Auch Knochen und Knorpeldetritus gelangt in diese Höhlen (Geröllzysten).
5) Bindegewebige Remodellierung der Gelenkoberfläche:
Durch die Bildung von Granulationsgewebe entwickelt sich eine lockere Narbe, die zunächst die Knochenwunde schließt. Mit zunehmendem Alter wird die Narbe faserreicher und zellärmer und ihre Oberfläche wird unter der mechanischen Be- lastung in die Kontur der Gelenkoberfläche glättend eingebaut.
2.3.3 Osteochondrose (OCD)
Die Osteochondrose oder Chondrodysplasie wurde schon 1947 von NILSSON be- schrieben, aber erst seit ca. 1970 wird dieser Erkrankung immer mehr Beachtung geschenkt. VAN WEEREN et al. (1999) fand in einer Studie heraus, dass etwa 20 - 25% jedes Pferdejahrganges in Nord-West Europa an Osteochondrose erkranken.
Die Osteochondrose ist Ausdruck einer gestörten enchondralen Ossifikation. Aus diesem Grund entsteht die Erkrankung zwangsläufig nur bei jungen, wachsenden Tieren, auch wenn sich das Problem möglicherweise erst im Erwachsenenalter kli- nisch manifestiert (McILWRAITH 1986).
Die Osteochondrose wird einer Störung in der Zelldifferenzierung im wachsenden Knorpel zugeordnet. Örtliche Fehlbelastungen auf konvexen Gelenkflächen führen zu adaptiven Proliferationen der oberflächlichen Knorpelzellen, so dass es infolge der Hypertrophie mit verlängerten Diffusionsstrecken zu Ernährungsstörungen in den tiefer gelegenen Knorpelschichten kommt (NIXON 1993). Da die Ernährung der Chondrozyten nicht mehr gewährleistet ist, entstehen herdförmige Knorpelnekrosen
mit folgender schuppenförmiger Abhebung des Gelenkknorpels. Durch das Sistieren des epiphysären Wachstums unter den Defekten kann die Entwicklung von sub- chondralen zystoiden Defekten gefördert werden (DÄMMRICH 1993). Mechanische Belastungen können Mikrofrakturen im geschädigten Knorpel hervorrufen (DÄMMRICH 1985, McILWRAITH 1989, HERTSCH 1991). Die Osteochondrose ma- nifestiert sich pathologisch als Knorpelzersetzung, die zur Ablösung und somit zur Bildung von freien Gelenkkörpern führt. Auch die subchondralen Zysten werden von vielen Autoren als Manifestation der Osteochondrose angesehen (ROONEY 1975, REJNO u. STROMBERG 1978). Veränderungen im Bereich der „transverse ridge“
werden ebenfalls dem Osteochondrose-Komplex zugeteilt, obwohl McILWRAITH (1989) bei dieser Form Traumata als Ursache für wahrscheinlicher hält. Außerdem ähnelt diese Erkrankung der traumatisch bedingten Osteochondrose des Menschen (HORNOFF et al. 1981). In der Humanmedizin wird die Osteochondrose allerdings als primäre knöcherne Veränderung mit sekundären Knorpelschäden angesehen, während der Pathogenese der Osteochondrose des Pferdes ein primärer Knorpelde- fekt zugrunde liegt.
Es gibt hinsichtlich der Pathogenese der OCD eine Reihe von Hypothesen, die in neuerer Zeit auch mit Hilfe der Molekularbiologie untersucht werden. Für die Entwick- lung einer OCD werden einerseits die Fütterung hochenergetischen Futters oder Kupfermangel, andererseits als Prophylaxe der positiver Einfluss von Bewegung dis- kutiert. Neue Erkenntnisse zeigen, dass Osteochondrose bei jungen Fohlen einen dynamischen Prozess darstellt, in dessen Verlauf röntgenologisch sichtbare Defekte entstehen, die aber bei Erreichen eines bestimmten Alters auch wieder verschwinden können. Es ist deshalb möglich, dass einige dieser Defekte eine normale biologische Variation repräsentieren, und dass sich nur größere Defekte zu klinisch evidenten Läsionen entwickeln, die durch die altersbedingte Reduktion des Knorpelmetabolis- mus nicht repariert werden (VAN WEEREN et al. 2001).
Die klinische Manifestation der Osteochondrose ist nicht einheitlich. Somit kann eine Lahmheit beim Anreiten des Pferdes, später oder auch gar nicht auftreten. Nicht im- mer besteht gleichzeitig ein Gelenkerguss und die Beugeprobe kann fraglich ausfal- len (HORNOFF et al. 1981, McILWRAITH 1989).
2.3.4 Intraartikuläre Frakturen
Neben der Stabilitätsbeeinträchtigung der Gliedmaßen sind intraartikuläre Frakturen auch für das Gelenk von besonderer Bedeutung. Der Gelenkknorpel kann einerseits im Verbund mit dem frakturierten Knochen durchtrennt werden, andererseits durch den mechanischen Abrieb der gegenüber liegenden Gelenkflächen bei Knochenver- lagerungen traumatisiert werden (AUER 1980, McILWRAITH 1986,1989).
Am häufigsten treten, besonders bei Vollblütern, die sogenannten „Chip“-Frakturen (Absprengfrakturen) des Fesselbeins im Gelenkbereich auf. In den meisten Fällen liegen die Frakturen im Bereich des dorsoproximalen Fesselbeinrandes medial oder lateral des gemeinsamen Zehenstreckers. Dabei soll die mediale Seite häufiger be- troffen sein (ADAMS 1966, BIRKELAND 1972, O´BRIEN 1977, HAYNES 1980). Ur- sachen für diese Frakturen sind Stauchungen und Überstreckungen des Gelenkes.
Auch distal am Röhrbein treten Chip-Frakturen, allerdings mit einer geringeren Inzi- denz als am Fesselbein, auf (STASHAK 1989). An anderen Lokalisationen, wie z.B.
im Bereich der Tuberositas palmaris medialis bzw. lateralis und im palmaren Bereich des proximalen Fesselbeinrandes direkt distal der Gleichbeine, werden sie seltener beobachtet (ADAMS 1966, O`BRIEN 1977, HAYNES 1980).
2.4 Bildgebende Verfahren in der Orthopädie 2.4.1 Röntgenologische Untersuchung
Zu den Standardaufnahmen des Fesselgelenkes gehören die dorsopalmaren/ - plan- taren, die lateromedialen, die dorsolateral-palmaro/plantaromedialen und die dorso- medial-palmaro/plantarolateralen Aufnahmen (EDWARDS 1986). Weitere Möglich- keiten zur radiologischen Untersuchung des Fesselgelenks bieten unter anderem die Tangentialaufnahme der Gleichbeine, die dorsopalmare sowie die lateromediale Pro- jektion an der gebeugten Gliedmaße (PILSWORTH 1988 et al., STANEK u.
EDINGER 1990).
Zur Beurteilung der Röntgenbilder des Fesselgelenkes schlagen STÖCKLI u.
UELTSCHI (1992) eine Befundungsschema vor. Darin werden Zubildungen am Ge- lenkrand, suprakondylärer Umbau, intraartikuläre Körper, Dichte der subchondralen Knochenplatte, Unregelmäßigkeiten am Sagittalkamm und Aufhellungen an den Se-
sambeinen beurteilt. Weiterhin werden periostale Reaktionen, Fissuren, subchondra- le zystoide Defekte und Veränderungen des Weichteilschattens beobachtet.
Die Röntgenuntersuchung des Fesselgelenks dient hauptsächlich zur Diagnostik der
„Arthropathia deformans“. Laut HARTUNG (1999) ist jedoch die röntgenologische Differenzierung eines primär-degenerativen von einem sekundär-degenerativen Pro- zess schwierig. Primär-degenerative Prozesse werden durch Knorpelveränderungen eingeleitet, sekundär-degenerative Prozesse sind dagegen Folgen von z.B. gelenk- nahen Knochenentzündungen oder einer Gelenkfraktur. Die Röntgendiagnose
„Arthropathia deformans“ ist meist eine Spätdiagnose, da die Erkrankung häufig im Knorpel beginnt und der Knorpel, und die Knorpelabnutzung im Röntgenbild nicht dargestellt werden kann.
Im Röntgenbild wird lediglich der Raum dargestellt - und meist fälschlich als Gelenk- spalt bezeichnet -, der von den strahlendurchlässigen Knorpeln beider gelenkbilden- den Knochen eingenommen wird, (HARTUNG 1999). Gelegentlich kann man aller- dings aus Verschmälerungen des Gelenkspaltes sowie Veränderungen der Gelenk- stellung auf Knorpelschäden schließen. Diese Verengung des Gelenkspaltes kann nur begrenzt zur Diagnosefindung herangezogen werden, da der Spalt in verschie- denen Altersstufen unterschiedlich breit ist (EDWARDS 1986, UELTSCHI 1993, HARTUNG 1999). Da bei einer Reihe von Osteoarthritiden keine Deformation der knöchernen Gelenkteile vorliegt, ist in diesen Fällen die Röntgenuntersuchung nicht hilfreich (HARTUNG 1999). WEISS (1968) spricht in diesem Fall von einer Arthro- pathia deformans sine deformatione.
Dagegen sehen DÄMMRICH et al. (1975), O´BRIEN (1977) und HAYNES (1980) eine radiologisch erkennbare Randzackenbildung immer in Verbindung mit einer Knorpelläsion. Die Randzackenbildung ist somit neben radiologisch darstellbaren periartikulären Osteophyten an Kapsel- und Bandansatzstellen und den Gleichbeinen ein sicheres Zeichen für eine Arthropathia deformans Diese Befunde sind Folgen eines schweren Traumas oder wiederholter leichter Traumatisierung (EDWARDS 1986).
Freie radiologisch darstellbare intraartikuläre Körper müssen klinisch nicht mit einer Lahmheit einhergehen (EDWARDS 1986). Das gilt auch für konkave Unregelmäßig- keiten von weniger als 2 mm am dorsalen Sagittalkamm. Diese Befunde werden hä u-
fig bei älteren Pferden, die keine weiteren Anzeichen einer Osteochondrose haben (STÖCKLI u. UELTSCHI 1992).
Liegen jedoch größere Defekte im Sinne von Aufhellungen dorsal am Sagittalkamm vor, so handelt es sich um einen pathologischen Befund im Rahmen der Osteo- chondrose (STÖCKLI u. UELTSCHI 1992).
2.4.2 Sonographische Untersuchung
Außer zur Untersuchung an Sehnen und anderen orthopädischen Weichteilstruktu- ren wird die Sonographie vermehrt bei Erkrankungen der Gelenke und Knochen ein- gesetzt (SIEBERT 1999). Dazu wird in transversaler und horizontaler Schnittebene mit einem 5-MHz- und 7,5-MHz Schallkopf (Linearschallkopf vorteilhaft) untersucht.
Bei Bedarf werden Schrägschnitte angefertigt. Indikationen sind: Erkrankungen des periartikulären Weichteilgewebes, der Gelenkkapsel, der Gelenkhöhle, des Gelenk- knorpels und des subchondralen Knochens sowie die Beurteilung von Veränderun- gen bei Osteomyelitis und Periostitis (SIEBERT 1999).
Vom Knochengewebe lässt sich aufgrund der Totalreflexion der Ultraschallwellen nur die Oberfläche darstellen und der hyaline Gelenkknorpel erscheint sonographisch als echofreier dünner Saum (RAPP 1988, EDINGER 1992). Dieser ist nur darstellbar, wenn er von den Schallwellen im 90°- Winkel angetroffen wird. Bei einem gesunden adulten Pferd wird der echoarme Knorpel von dem echogenen Bereich der Gelenk- fläche und der hyperechogenen Zone des subchondralen Knochens umgeben. Dis- krete echogene Bereiche im Knorpel sind entweder Bestandteile der Knorpelmatrix oder fokale Ossifikationen (DENOIX 1996). Fohlen weisen im Bereich der Knorpel- schicht einen dickeren echoarmen Saum auf als adulte Pferde, da hier die Ossifikati- on noch nicht abgeschlossen ist (HOLLANDER 1994). Somit unterscheidet sich das sonographische Bild von Gelenken und Knochen bei juvenilen und adulten Tieren erheblich (SIEBERT 1999).
2.4.3 Arthroskopische Untersuchung
Die arthoskopische Gelenkuntersuchung ermöglicht eine Beurteilung der einsehba- ren Strukturen des Gelenkes einschließlich der Synovialmembran mit ihren Zotten,
des Gelenkknorpels sowie der intraartikulären Bänder und Menisken (McILWRAITH 1985, STASHAK 1989).
Die Indikation zur diagnostischen Arthroskopie ist bei Lahmheiten mit Verdacht auf artikuläre Genese bei röntgenologisch unklarem Befund gegeben (ZÖTTL et al.
1993).
Arthroskopische Zugänge zum Fesselgelenk sind sowohl zur palmaren/plantaren Gelenkausbuchtung als auch zu dem dorsalen Fesselgelenkabschnitt möglich (ZÖTTL et al. 1993). Allerdings bleibt der einsehbare Teil der Gelenkfläche auch bei Nutzung beider Zugänge eingeschränkt, denn der distale zentrale Anteil des MC/MT III und der größte Teil der proximalen Gelenkfläche des Fesselbeines sind nicht dar- zustellen (McILWRAITH 1985).
Da klinische Probleme häufig schon vor der röntgenologischen Manifestation auftre- ten, ist die Beurteilung des Gelenkknorpels bedeutend für die Einschätzung der Prognose der Gelenkerkrankung. Die Arthroskopie ermöglicht es dem Untersucher den Gelenkknorpel direkt zu begutachten. Mit dieser Methode lassen sich somit oberflächliche Knorpelauffaserungen und Schliffusuren, aber auch partielle Verdi- ckung und Erosion mit Verdickung des gesamten Gelenkknorpels erkennen (McILWRAITH 1985). Es können auch Veränderungen beurteilt werde, die Folgen von Fragmentationen im Rahmen der Osteochondrose sind (STASHAK 1989).
Bei der arthroskopischen Untersuchung stellen sich einerseits die untersuchten Strukturen vergrößert dar, so dass auch geringgradige Abweichungen feststellbar sind (McILWRAITH 1985, STASHAK 1989, VON SALDERN 1994), andererseits aber das Risiko der Überinterpretation der Befunde an den Zotten und am Gelenkknorpel wächst (McILWRAITH 1984).
Die arthroskopische Untersuchung wird in Vollnarkose durchgeführt und ist kosten- aufwendig. Zusätzlich zum Narkoserisiko bestehen Gefahren der iatrogenen Schädi- gung des Gelenkknorpels oder Gelenkinfektionen, die jedoch durch den erfahrenen Chirurgen und eine aseptische Operationstechnik minimiert werden (McILWRAITH 1984).
Kontraindikationen für eine arthroskopische Untersuchung sind periartikuläre phleg- monöse Veränderungen, Läsionen der Gelenkkapsel oder des Bandapparates sowie Hautveränderungen im Gelenkbereich (ZÖTTL et al. 1993).
2.4.4 Magnetresonanztomographische Untersuchung
Die Magnetresonanztomographie (MRT) ist auch unter dem Namen Kerns- pin(resonanz)tomographie (KST), Nuklearmagnetische Resonanz (NMR), Magnetic resonance imaging (MRI) oder einfach Magnetresonanz (MR), bekannt.
Ein großer Vorteil der MRT gegenüber der CT ist, dass die Schnittbildebenen frei wählbar sind (multiplanare Bildgebung). Deshalb muss bei den Sequenzen neben den anderen Untersuchungsparametern auch die Untersuchungsebene festgelegt und dokumentiert werden (STÖBER 1990).
Seit über zwanzig Jahren kommt die MRT in der Humanmedizin zum Einsatz. Dabei hat sich gezeigt, dass diese Methode mit guter Kontrastauflösung erstmals eine nicht-invasive Darstellung von Knorpel, Bändern, Sehnen und Muskeln in gut räumli- cher Auflösung ermöglicht (PETERS u. MATTHIAS 1990).
Die MRT ist in der Pferdemedizin eine relativ junge bildgebende diagnostische Tech- nologie und ein Großteil der Studien sind, aufgrund fehlender technischer Vorausset- zungen, an abgesetzten Extremitäten durchgeführt worden (VRBA 1998).
Die MRT macht sich die magnetischen Eigenschaften bestimmter Atomkerne zunut- ze. Insbesondere der Kern des Wasserstoffatoms, der im Körper sehr häufig vor- kommt, richtet sich in einem angelegten äußeren Magnetfeld parallel oder antiparallel zu den Magnetfeldlinien aus. Wird dieser Zustand durch einen elektromagnetischen Impuls im Radiowellenfrequenzbereich, dem so genannten Hochfrequenzimpuls (HF- Impuls), unterbrochen, so wird das Proton der Stärke und Dauer des HF-Impulses entsprechend abgelenkt. Bei der Rückkehr in seinen Gleichgewichtszustand entsteht das MR - Signal, wobei die Protonen eines dichten Gewebes längere Zeit brauchen, um die parallele oder antiparallele Ausrichtung im angelegten Magnetfeld wiederzu- erlangen (DENOIX 1994). Durch Änderungen des HF-Impulses (Wichtungen) entste- hen Bilder mit unterschiedlichen Informationen. Die beim Menschen am häufigsten angewandten Wichtungen sind die T1, die T2 und die PD gewichteten Sequenzen (PARK et al. 1996). Die T1-Wichtung wird hauptsächlich zur Darstellung von Gelen-
ken und muskuloskeletalen Strukturen, die T2-Wichtung eher bei speziellen Frage- stellungen, wie z.B. bei Verdacht auf Läsionen der periartikulären Muskeln, und zur Synoviadarstellung herangezogen, da sie eine bessere Kontrastauflösung bietet (PETERSON u. BOWMANN 1988).
Bei einer T1-Wichtung stellen sich subkutanes Fett weiß, hyaliner Knorpel weiß-grau und Muskulatur grau-weiß dar. Die Synovia sendet in manchen Fällen ein Signal, welches sich grau darstellt. Im Gegensatz dazu gibt Flüssigkeit bei der T2-Wichtung das hellste Signal.
Die MRT erlaubt eine effektive Diagnostik pathologischer Veränderungen im Bereich des Gelenkknorpels und der Menisken (PARK et al. 1996).
Die meisten MRT-Studien sind bisher an Präparaten durchgeführt worden, da der technische Aufwand sehr hoch ist. In Zukunft wird dieses bildgebende Verfahren auch in der Pferdemedizin eine wichtige Rolle spielen (PARK et al. 1996).
2.5 Die Computertomographie
2.5.1 Entwicklung der Computertomographie
Wilhelm Conrad Röntgen legte 1895 mit der Entdeckung der Röntgenstrahlen den Grundstein für die röntgenologischen Untersuchungsverfahren in der Medizin. Er er- kannte die Fähigkeit der Röntgenstrahlen, Informationen über das Körperinnere des Menschen im Röntgenbild zu vermitteln. Allerdings wurden anatomische Strukturen in den Aufnahmen übereinander projiziert und im Röntgenbild überlagert dargestellt.
Weichteile konnten mit dieser Methode nicht dargestellt werden. Seitdem bestand das Bestreben nach Optimierung und Ausweitung der Röntgendiagnostik. 1917 legte der Mathematiker Redon die Grundlagen der Berechnung von zweidimensionalen Schnittbildern aus Einzelmessungen fest (BROOKS u. DI CHIRO 1975).
Mit der Entwicklung der Computertechnologie in den 60er Jahren wurde die Grund- lage für die Verarbeitung großer Informationsmengen geschaffen (SCHWIERZ u.
KIRCHGEORG 1995). HOUNSFIELD (1973) setzte die mathematischen und techno- logischen Möglichkeiten als Erster in Zusammenhang mit der Röntgentechnik ein.
Damit entwickelte er das erste digitale Radiographiesystem, welches in der Lage war, annähernd überlagerungsfreie Röntgenbilder zu erstellen.
Die Entwicklung der Medizintechnik wurde stetig vorangetrieben, so dass im Laufe der Jahre Computertomographen der verschiedenen Generationen zum Einsatz ka- men. Computertomographen der ersten Generation, entsprechend Hounsfields Versuchsaufbau, benötigten einige Minuten pro Scan. Somit bestand eine typische Schädeluntersuchung aus sechs mal zwei Aufnahmen bei einer Schichtdicke von 13 mm (HOUNSFIELD 1973). Dabei rotierte ein Röntgenstrahler gemeinsam mit dem gegenüberliegenden Detektor auf einer Kreisbahn um das zu untersuchende Objekt;
mehrere Aufnahmen je Winkel waren erforderlich. Bei Geräten der zweiten Genera- tion rotierten bereits ein fächerförmiger Röntgenstrahler und mehrere gegenüber liegende Detektoren um das Objekt. In der dritten Gerätegeneration erfasst der Röntgenfächer das Objekt ganz und rotiert so mit dem gegenüberliegenden Detektor, dass in jedem Winkel nur noch eine Aufnahme erforderlich ist. Damit wird ein kont i- nuierliches Rotieren der Abtasteinheiten (aus Röntgenröhre und Detektor) möglich (KLINGENBECK- REGN u. OPPELT 1998). Bei Geräten der vierten Generation rotiert allein die Röntgenröhre, während die Detektoren auf einer Kreisbahn um das Objekt fest angeordnet sind.
Im Electron Beam Tomography Scanner (ETB) schließlich bewegt sich nur noch ein im Vakuum gelenkter Elektronenstrahl um den Patienten, so dass die Scanzeiten auf bis zu 50 ms reduziert werden (SCHWIERZ u. KIRCHGEORG 1995). Diese Technik macht Aufnahmen sogar von bewegten Objekten wie z.B. dem schlagenden Herzen möglich.
Wesentliche Parameter, die der ständigen technischen Verbesserung und Entwick- lung unterliegen, sind die Scanzeiten und die Schichtdicken. Auch bei der Matrixgrö- ße sowie der Bildrekonstruktion und -bearbeitung werden deutliche Fortschritte er- zielt. Heute sind in der herkömmlichen CT Scanzeiten in der Größenordnung von 1 s die Regel. Schichtdicken von 1 mm und weniger können mit Hochauflösungscomp u- tertomographen untersucht werden (SCHWIERZ u. KIRCHGEORG 1995).
2.5.2 Grundlagen der computertomographischen Funktionsweise
Die CT erzeugt Schichtbilder des zu untersuchenden Objekts in drei Arbeitsschritten.
In der Gantry wird die Messung mit dem Röntgenstrahler und Kühlsystem sowie dem Detektorpaket und die anschließende Digitalisierung der erfassten Daten durchge-
führt. Danach erfolgt die Korrektur und Kalibrierung der Bilddaten. Schließlich können die Bilder betrachtet, ausgewertet und gespeichert werden. Somit besteht das Ver- fahren aus der Messung, der Rekonstruktion der Daten sowie der Darstellung und Archivierung (siehe Abb. 1).
Abb. 1: Bausteine eines Computertomographen.
G: Generator; T: Röntgenröhre; C: Kühlung; D: Detektor; A: A/D Wandler; B: Körper;
C&C Korrektureinheit/ Kalibriereinheit; FIBP: Filter/ Rückprojektor; O: Bedienerkonsole;
V: Betrachtungselektronik; S: Bildspeicher (modifiziert nach PHILLIPS MEDIZIN SYSTEME, 1992).
Der Funktionsablauf beginnt mit der Aufnahmeerstellung, indem der Patient auf dem Untersuchungstisch fixiert wird und innerhalb der Gantry auf die entsprechende Posi- tion gebracht wird. In der Gantry sind auf einem Stahlring sich gegenüber liegend die Röntgenröhre (Strahler) und der Detektor positioniert. Sie umfahren während der Aufnahme den Patienten. Die Röntgenstrahlen, welche von dem Strahler ausgesandt werden, werden beim Passieren des Patienten je nach Röntgendichte abgeschwächt und gelangen anschließend zum Detektor. In dieser abgeschwächten Intensität wer- den sie vom Detektor verarbeitet, indem sie in ein elektrisches Signal umgewandelt
werden (FEENEY et al. 1991). Im zweiten Schritt wird durch spezielle Rechenalgo- rithmen jedem einzelnen Volumenelement (Voxel) der Absorptionswert zugeordnet.
Dadurch kann jedem ausgemessenen Volumen ein Röntgenschwächungskoeffizient zugewiesen werden. Die Maßeinhe it des Röntgenschwächungskoeffizienten ist die Hounsfieldeinheit/-unit (HE/HU). Die Summe der errechneten Voxel ergibt als zwei- dimensionales Bild in Form von Bildpunkten (Pixel) das computertomographische Bild (Tomogramm) auf dem Bildschirm (siehe Abb. 2).
Abb.2: Prinzip der Computertomographie (modifiziert nach PHILLIPS MEDIZINSYSTEME, 1992).
Die Pixel werden entsprechend ihrer Hounsfieldeinheiten in eine Grauwertskala ein- gepasst, auf dem Bildschirm abgebildet. Somit kann der Betrachter verschiedene Gewebe in Abhängigkeit von ihrer Röntgendichte differenzieren (KIRCHGEORG u.
SCHWIERZ 1995). Per Definition wurde in der Hounsfield-Skala dem Wasser der Wert 0 und der Luft der Wert -1000 zugeordnet. Dichtes Knochengewebe liegt bei etwa + 3500H (PHILLIPS MEDIZINSYSTEME, 1992).
Um Dichteunterschiede vor allem im Weichteilbereich visualisieren zu können, ist es notwendig, die große Anzahl an Graustufen in einem Bild zu begrenzen, da das menschliche Auge nur 15 - 20 Graustufen voneinander unterscheiden kann. Dieses
geschieht durch das sogenannte Bildfenster. Dabei kann die Grauskala über wähl- bare Dichtebereiche von 2 - 4000 HE, die so genannte Fensterweite (window width / WW), ausgespannt werden. Die Fensterlage (window level / WL) innerhalb der Dich- teskala bestimmt, welcher Dichtewert im mittleren Grauwert dargestellt wird. Werte außerhalb des Fensters werden entweder weiß (obere Grenze) oder schwarz (untere Grenze) dargestellt und somit unterdrückt (siehe Abb. 3).
Abb. 3: Fensterlage und -weite.
Hounsfieldunit: Hounsfieldeinheit; Grayscale display: Grauwertskala; Window width:
Fensterweite; Window center: Fensterlage; Black: schwarz; White: weiß; CT Windowing:
computertomographische Fenstereinstellung (nach SIEMENS AG, 1998)
Die Wahl des Fensters hängt von der diagnostischen Fragestellung ab. Schmale Fenster führen zu einer kontrastreichen Darstellung, bergen jedoch die Gefahr, dass Strukturen außerhalb der Fensterbreite unzureichend dargestellt und übersehen werden. Breite Fenster hingegen vermindern den Kontrast, da sie geringere Dicht e- unterschiede homogenisieren und somit maskieren (siehe Abb. 5). Fenster, die übli- cherweise für Weichteilgewebe verwendet werden, bezeichnet man als „Weichteil- fenster“, solche für Knochen als „Knochenfenster“ (WEGENER 1992) (siehe Abb. 4).
Abb. 4a: Abb. 4b:
Abb. 4a: computertomographischer Transversalschnitt vom Fesselgelenk im Weichteilfens- ter WW/WL = 300/40; eine Differenzierung zwischen oberflächlicher- (4) und tiefer Beuge- sehne (3) sowie der Sehnenscheide (weiße Pfeile) ist möglich; die knöchernen Strukturen (MC/MTIII = 1; Gleichbeine = 2) werden weiß dargestellt.
Abb. 4b: computertomographischer Transversalschnitt vom Fesselgelenk im Knochenfens- ter WW/WL = 3200/200; die Kontur und Struktur der knöchernen Anteile (MC/MTIII = 1;
Gleichbeine = 2) ist zu beurteilen; eine diagnostisch verwertbare Differenzierung zwischen oberflächlicher- und tiefer Beugesehne sowie der Sehnenscheide ist im Knochenfe nster nicht gegeben.
Abb. 5: Objektgröße und Bildfenster; Lage und Weite des Bildfensters bestimmen nicht nur den Bildeindruck sondern stellen das Objekt unterschiedlich groß dar. Weite Fenstereinstel- lungen (A) zeigen wahre Objektgrößen kontrastarm, enge Fenstereinstellungen (B, C) zeigen lediglich die Objektgröße für einen begrenzten Dichtebereich (Kernschatten) (modifiziert nach WEGENER, 1996).
Der Ablauf zur Erstellung der computertomographischen transversalen Schnittbilder erfordert je nach Gerätetyp immer noch viel Zeit. Das bedeutet einerseits für den Pa- tienten eine hohe Strahlenbelastung, andererseits macht es das System für Bewe- gungsartefakte anfällig, wodurch die Bildqualität teilweise erheblich leidet. Um dieses Problem zu minimieren, wird der Funktionsablauf beim Einsatz eines Spiral- CT/Volumen-Scans dadurch modifiziert, dass der Tischvorschub kontinuierlich auch während der Datenakquisition durch das Aufnahmesystem erfolgt. Die Besonderheit der Spiral- CT besteht darin, dass sie in der Lage ist, den Tischvorschub und die Aufnahme gleichzeitig durchzuführen, ohne dass dabei Bildartefakte entstehen. Al- lerdings erfordert dies den Einsatz besonderer mathematischer Mittel zur Bildrekon- struktion (KLINGENBECK-REGN u. OPPELT 1998). Bezüglich der Abbildung auf dem Bildschirm und der Archivierung des Bildmaterials unterscheiden sich die Bilder der Spiral-CT nicht von den Einzelschichtaufnahmen. Soll das Datenmaterial aller- dings als Grundlage zur 3D- Darstellung oder zur Multiplanaren Rekonstruktion
(MPR) herangezogen werden, ist der Volumen-Scan zur Datenakquisition den Ein- zelschichtaufnahmen überlegen (KLINGENBECK-REGN u. OPPELT 1998).
Bei der Multiplanaren Rekonstruktion (MPR) berechnet der Computer aus einer Serie von axialen Bilddaten beliebig wählbare Schnittebenen (GALANSKI u.
PROKOP 1998). Diese bildbearbeitende Funktion erleichtert das Verständnis der computertomographischen Morphologie. Zum Starten der MPR zeichnet der Betrach- ter an einem festgelegten Referenzbild die gewünschte Schnittebene ein. In der Computersoftware der Geräte ist üblicherweise die koronale, die sagittale und die oblique Schnittführung implementiert.
Da jedoch bei den in der Veterinärmedizin üblichen Computertomographen die Bild- qualität der rekonstruierten Bilder erheblich leidet (DENNIS 1996), muss, um den- noch ein befriedigendes Ergebnis zu erreichen, ein kleines Rekonstruktionsintervall (Abstand zwischen den rekonstruierten Schichten) bei reduzierter Schichtdicke ge- wählt werden (GALANSKI u. PROKOP 1998). Die Bildrekonstruktion liefert somit bei Fragestellungen, die sich nicht mit axialer Schnittführung klären lassen, wertvolle diagnostische Hinweise.
2.5.3 Bildqualität
Die Bildqualität eines Computertomographen ist das entscheidende Kriterium dafür, wie gut in einem Schnittbild diagnostisch relevante Details erkannt werden (HOUNSFIELD 1976). Die Kenntnis der Kriterien, die zu einer bestimmten Bildquali- tät führen, ermöglicht die Einschätzung der Untersuchungsmöglichkeiten und eine realistische Beurteilung des Bildes. Beeinflusst wird die Bildqualität durch das ver- wendete System (Gerätequalität), den Systemnutzer und den Patienten (KLINGENBECK-REGN u. OPPELT 1998).
Beurteilung und Beeinflussung der Bildqualität
Neben den Bildartefakten und Bildinhomogenitäten hängt die Bildqualität hauptsäch- lich von der Orts- und Kontrastauflösung des Gerätes ab.
Als Ortsauflösung wird der kleinste Abstand bezeichnet, bei dem zwei Bildpunkte noch getrennt voneinander erscheinen. Sie ist unabhängig von der Röntgenstrahlen- dosis und wird im wesentlichen von der Größe der Öffnungen der die Strahlen emp- fangenden Detektorelemente sowie dem Faltungskern (Algorithmus) zur Bildberech- nung bestimmt (KLINGENBECK- REGN u. OPPELT 1998).
Die Kontrastauflösung gibt an, welcher Röntgenschwächungsunterschied in einem Messobjekt im Bild noch sichtbar ist, d.h., sich aus dem Rauschen heraushebt. Mit zunehmender Strahlendosis nimmt das Bildrauschen ab und geringere Kontrastun- terschiede werden erkennbar (KLINGENBECK-REGN u. OPPELT 1998).
Durch eine adäquate Geräteeinstellung wird die Bildqualität optimiert. Im Messablauf werden dazu als variable Größen die Schichtdicke, die mAs, die kV und der Fal- tungskern eingestellt. Die Auswahl der Schichtdicke bedeutet einen Balanceakt zw i- schen der Ortsauflösung und dem Rausche n im Bild. So verursacht eine dickere Schicht weniger Bildrauschen mit einer besseren Kontrastauflösung, jedoch einer schlechten Ortsauflösung (GLOVER u. PELC 1988). Die Auswahl einer dünnen Schicht bedeutet hingegen ein größeres Bildrauschen und eine schl echtere Kon- trastauflösung bei einer besseren Kantendefinition und weniger Teilvolumeneffekten (siehe Kap. 2.5.4: Artefaktempfindlichkeit von CT-Scannern/ Teilvolumeneffekte) (ALEXANDER u. KALENDER 1996).
2.5.4 Artefaktempfindlichkeit von CT-Scannern
Als Artefakt bezeichnet man jede Art von Abweichung der rekonstruierten H-Werte im Bild zum Verhältnis der Schwächungskoeffizienten der betreffenden Voxel im ab- getasteten Objekt (PHILLIPS MEDIZIN SYSTEME 1992).
Ein Computertomograph arbeitet nur mit homogenen Objekten artefaktfrei. Form und Art der zu untersuchenden Struktur müssen berücksichtigt werden, ebenso wie die Auswahl der optimalen Messparameter und Rekonstruktionsalgorithmen (PHILLIPS MEDIZIN SYSTEME 1992).
Im folgenden werden nur die am häufigsten festgestellten Bildfehler erläutert und die Vielzahl der gerätespezifischen Artefakte bleibt dabei unberücksichtigt:
Strahlenaufhärtungseffekt (Beam hardening)
Die von der Röntgenröhre emittierte Strahlung folgt einer spektralen Verteilung. Da beim Durchtritt durch ein Objekt die energiereiche Strahlung weniger geschwächt wird als die energiearme, entsteht mit zunehmender Schichtdicke eine Energiever- schiebung zugunsten der „harten“ Röntgenstrahlen (FRIEDMANN et al. 1981). Die- ser Prozess wird als Aufhärtung bezeichnet. Trifft dieses veränderte Röntgenspekt-
rum auf Weichteilstrukturen, entstehen bei der Bildrekonstruktion dunkle Schattie- rungen (siehe Abb. 6) (MORNEBURG 1995). Der Einbau von Korrekturfiltern kann diesen Aufhärtungseffekt außer in Bezirken mit hohen Dichtesprüngen eindämmen.
Dieser Effekt kann auch bei Kontrastmittelapplikation auftreten und eine korrekte Dichtemessung erschweren (CLAUSSEN u. LOCHNER 1983).
Abb. 6: Aufhärtungsartefakte; schattenförmige Dichteverfälschungen (») in der Umgebung eines Teflonstabes (= hohe Radiodensität) im Wasser (modifiziert nach WEGENER, 1996).
Teilvolumeneffekt (partial volume averaging)
Der Teilvolumeneffekt, oder auch Partialvolumeneffekt genannt, tritt auf, wenn Or- ganstrukturen unterschiedlicher Dichte nur teilweise von einer Schnittebene erfasst werden, und der vom Rechner ermittelte durchschnittliche Dichtewert nicht dem rea- len Dichteprofil entspricht (CLAUSSEN u. LOCHNER 1983). Dieses ist um so augen- fälliger, je größer das einzelne Volumenelement ist (WEGENER 1996), da der Dich- tewert ein Durchschnittswert für das im Volumenelement enthaltene Gewebe ist (WEGENER 1992). Wenn unterschiedlich dichte Strukturen das Volumenelement teilweise ausfüllen, tragen sie zum Dichtewert in dem Maße bei, wie sie das Element ausfüllen. Durch ein Volumenelement verlaufende Grenzflächen werden damit selbst nicht mehr abbildungsfähig, sondern indirekt durch das Volumenelement dargestellt, das einen Mischwert aus den die Grenzschicht bildenden Gewebedichten aufweist.
Die Struktur der aufeinander gestapelten Volumenelemente hat zur Folge, dass
sämtliche schräg oder gekrümmt verlaufenden Grenzflächen treppenförmig darge- stellt werden (siehe Abb.7).
Somit leistet die Abbildung von stark inhomogenen Gewebeschichten und von schräg oder horizontal verlaufenden Grenzflächen dem Teilvolumeneffekt Vorschub, und führt auf dem Sichtgerät zur Halbschattenbildung oder zur teilweisen Maskierung feiner Dichteunterschiede. Im computertomographischen Bild können so die exakte Abgrenzung und Dicke von Körperstrukturen verschleiert werden und somit zu Fehl- interpretationen führen (HATHCOCK u. STICKLE 1993). Um den Teilvolumeneffekt möglichst gering zu halten, muss bei kontrastreichen Gewebeabschnitten die Schichtdicke klein gewählt werden. Zur Untersuchung von feinen Knochenstrukturen im distalen Gliedmaßenbereich des Pferdes ist eine Schichtdicke von 2 mm oder weniger ratsam. (CLAUSSEN u. LOCHNER 1983, WEGENER 1992, TIETJE et al.
1996).
Abb. 7: Abbildungseigenschaften unterschiedlicher Strukturen in der Computertomographie.
Verschiedene Strukturen innerhalb eines Körpervolumens (a-h) werden in den betreffenden Schichten als unterschiedliche Verdichtungsstrukturen dargestellt; der wahre Dichtewert (schwarz) wird nur dort erzielt, wo das dichtere Medium das Volumenelement einer Schicht voll ausfüllt. Ist dieses nicht der Fall, so resultieren Mischwerte, die optisch als Halbschatte n- bildung in den Schichtebenen erscheinen. Scharfe Konturen im Querschnitt können nur dort entstehen, wo das dichtere Medium senkrecht durch die Schicht verläuft und die Volume n- elemente vollständig ausfüllt (e-g). Schräg verlaufende Grenzflächen (f-h) führen zu Halb- schattenbildung und Dichtemischwerten (nach WEGENER 1996).
Bewegungsartefakte
Mehr als bei anderen bildgebenden Systemen ist in der CT eine korrekte Messda- tenerfassung nur möglich, wenn das Objekt während der Abtastung seine Position nicht verändert. Bewegungsartefakte können ihre Ursache in Muskelbewegung, Darmperistaltik, Atembewegung und der Herzaktion haben (ALFIDI et al. 1976). Je nach Stärke der Bewegung und nach Gewebedichte verschlechtern sternförmige, vom Ort der Bewegung ausgehende Streifen die Bildqualität (ALFIDI et al. 1976, HATHCOCK u. STICKLE 1993). Obwohl die computertomographischen Untersu- chungen in der Veterinärmedizin immer in Vollnarkose durchgeführt werden, entste- hen durch die Atembewegung besonders im Gliedmaßenbereich oft unvermeidliche Artefakte.
Abb. 8a: Abb. 8b:
Abb. 8a/b: Bewegungsartefakte;
8a: Luft in Wasser; Streifenförmige Dichteverschiebungen (nach WEGENER 1996);
8b: zirkulär streifenförmige Dichteverschiebungen bei einem mit Kontrastmittel gefüllten Fesselgelenk.
Messfeldüberschreitung (truncated image artifact)
Zu Beginn einer jeden computertomographischen Untersuchung wählt der Untersu- cher ein der Objektgröße angepasstes Messfeld (FIELD of VIEW = FOV) aus. Trotz- dem erfasst der Röntgenstrahl neben dem eigentlichen Untersuchungsobjekt auch unerwünschte Materialien, wie Lagerungshilfen und Patiententisch, wodurch er eine weitere Schwächung erfährt. Der Computer errechnet für diese Schicht entsprechend angehobene Werte, die eine verminderte Bildkontrastierung nach sich ziehen (LEHR 1983). Der Effekt wird am deutlichsten bei der Untersuchung großer Objekte („fat- man“ artifact) und zeigt sich auf dem Bildschirm als helle Umrandung der Bildkontur.
Übertragen auf das Pferd, kann diese Bildstörung bei der Abbildung der Halswirbel- säule beobachtet werden. Eine Reduktion der Artefakte gelingt durch die zentrale Positionierung des Objektes im ausreichend weiten FOV (LEHR 1983, HATHCOCK u. STICKLE 1993).
Sonstige Artefakte
Die visuelle und quantitative Auswertung der computertomographischen Bilder kann durch eine Reihe weiterer Phänomene beeinflusst werden. Hochkontrastartefakte (siehe Abb. 9) entstehen durch röntgendichte Materialien (z.B. Metall) in der Projekti- onsebene. Der große Dichtesprung kann durch den Computer nicht mehr zugeordnet werden, und es entstehen strahlenförmige Bildstörungen (BARBEE et al. 1986, HATHCOCK u. STICKLE 1993). Kalibrierungsfehler des Computertomographen lassen sich durch fachgerechte und regelmäßige Wartung der Anlage verhindern (ZECHMEISTER 1998). Der Anteil von Streustrahlung am Gesamtsignal kann auch in der CT erheblich sein. Er addiert sich gleichmäßig auf alle Messwerte auf und kann als Konsequenz falsche Dichtewerte der Gewebe nach sich ziehen.
Abb. 9a: Abb. 9b:
Abb. 9a: Hochkontrastartefakt; von mehreren Metallobjekten (weiße Pfeile) ausgehende strahlenförmige Dichteverfälschung im computertomographischen Bild eines Röhrbeins (sie- he Abb. 9b= Vergrößerung);
Abb. 9b: Vergrößerung des computertomographische Transversalschnittes eines Röhrbeins von Abb. 9a; gut erkennbar sind die strahlenförmigen Dichteverfälschungen im untersuchten Objekt.
2.6 Computertomographie in der Pferdemedizin
Die Computertomographie gewinnt insbesondere zur Früherkennung von geringen pathologischen Zuständen im Gliedmaßenbereich des Pferdes immer mehr an Be- deutung (O`BRIEN et al. 1981).
Röntgenaufnahmen bieten einen zu schwachen Kontrast für detaillierte Weichteildar- stellung und die Sonographie ist durch Knochengrenzen nicht überall möglich (PARK et al. 1987, TIETJE 1996a, 1997). Die computertomographische Untersuchung er- laubt gleichzeitig Aussagen sowohl zur Beschaffenheit des Knochen- als auch des Weichteilgewebes (KASER-HOTZ et al. 1994, MAYRHOFER et al. 1995, TIETJE 1995a, 1996a, 1997, SINSBECK 1997). Weiterhin liefert sie überlagerungsfreie Schnittbilder, üblicherweise in transversaler (axialer) Schnittebene (PETERSON und BOWMAN 1988, KLEITER 1996, TIETJE 1996b). Die transversalen Schnittbilder e- liminieren das Problem der Kontursummation und Kontrastreduktion (HANSON et al.
1994). Einzelne anatomische Oberflächenkonturen werden genau sichtbar (KLEITER 1996) und weitere Teilaspekte können durch die dreidimensionalen Rekonstruktio- nen erkannt werden (TIETJE 1995b). Somit können mit der Computertomographie
anatomisch komplizierte Körperregionen dargestellt und Gewebe mit geringen physi- kalischen Unterschieden differenziert werden. Die Computertomographie eignet sich besonders zur Diagnostik von komplexen Strukturen wie der Kopfregion, der Hals- wirbelsäule und komplexer Gelenke, die in konventionellen Röntgenaufnahmen un- zureichend beurteilbar oder gänzlich unzugänglich sind, und sich mit der Computer- tomographie rasch und nichtinvasiv untersuchen lassen (PETERSON und BOWMAN 1988, TIETJE 1995a, 1996a, 1996b, KLEITER 1996). TIETJE (1996b) konnte beispielsweise im Kopfbereich doppelt so viele Befunde erheben wie mit Hilfe der konventionellen Radiologie und zusätzlich die Hälfte aller radiologischen Ver- dachtsdiagnosen entkräften.
Bei muskuloskelettalen Erkrankungen des Pferdes führt die computertomographi- sche Untersuchung in der Hälfte der Fälle zu einer exakten Diagnose (DIK 1993, MAYRHOFER et al. 1995, SINSBECK 1997). In bis zu 80% der Fälle kann die ana- tomische Lokalisation und die Art der Läsion bestimmt werden (TITJE 1996b). Die extreme Sensitivität für kalzifiziertes Gewebe (SINSBECK 1997) und dessen innere Strukturen macht die computertomographische Untersuchung bei Patienten mit Krankheitsverdacht in den knöchernen Anteilen äußerst wertvoll (PETERSON und BOWMAN 1988, DENOIX 1994, KLEITER 1996).
ROSE et al. (1997) betrachteten die computertomographische Untersuchung auch als Grundlage für eine Therapie und erhielten Informationen über Ausmaß und Mit- beteiligung angrenzender Knochen, Muskeln, Nerven und Gefäße. Durch die Diffe- renzierung mitbeteiligter Strukturen können genauere Prognosen gestellt werden.
Frühe und minimale Veränderungen bei Synovialitiden, Sklerosen, fokalen Demineralisationen, Osteolysen, Neubildungen, Frakturen, OCD, Metastasen, Osteomyelitis mit Entzündung des Knochenmarkes und subperiostalen Reaktionen sind z.B. nur computertomographisch darstellbar (ARGER et al. 1983, O`CALLAGHAN 1991).
Auch bei einem Fissurverdacht, komplizierten Frakturen und deren Behandlungen (DIK 1993) kann die computertomographische Untersuchung wertvolle Informationen vermitteln. Bei Röntgenaufnahmen, welche keinen besonderen Befund aufwiesen, wurden computertomographisch vor allem Fissuren, Stressfrakturen (SINSBECK 1997, TIETJE 1997) und kleine Fragmente bzw. isolierte Verschattungen (KLEITER
1996) dargestellt. Im Falle einer chirurgischen Frakturversorgung wird der Eingriff anhand des computertomographischen Bildmaterials präoperativ besser planbar (BARBEE und ALLEN 1990, DIK 1993, KLEITER 1996, TIETJE 1996a, ROSE et al.
1997).
Weitere Vorteile bietet die Computertomographie bei der Diagnostik von Arthro- pathien mit kleinen Knochenumbauprozessen wie feinen Exostosen, Sklerosierung, Knochenabbau und Zubildungen oder metaplastische Verkalkungen an Insertions- stellen. (DIK 1993, TIETJE 1995a, 1996a, KLEITER 1996, TIETJE 1997, KAWCAK et al. 1998, RIGGS et al. 1999a). Zusätzlich können Exostosen und kleine Abspreng- fragmente an inneren Gelenkrändern dargestellt werden (TIETJE 1997), wobei knor- peldichte isolierte Verschattungen besonders gut im Weichteilfenster zu erkennen sind (KLEITER 1996).
Aufhellungen mit sklerotischem Hof in der Sagittalgrube sind erst durch eine comp u- tertomographische Untersuchung als Ausdruck von Mikroabszessen (HANSON et al.
1996) oder zystoiden Defekten (KAWCAK et al. 1998) zu erkennen.
RIGGS et al. (1999a) zeigten, dass nur 3 von 27 subchondralen Defekten, von den
„condylar grooves“ des MCIII ausgehend, röntgenologisch zu erfassen waren.
Computertomographisch stellten sich diese als gut begrenzte, weit in den Knochen hineinreichende Aufhellungsbezirke dar (RIGGS et al. 1999a). Weiterhin ermöglicht die Computertomographie beispielsweise eine Abgrenzung vo n villonodulären Syno- vialitiden zu Gelenkfüllungen und subkutanen Ödemen zu Sehnenscheidenschwel- lungen (BARBEE und ALLEN 1986).
Die computertomographische Untersuchung zeigt Ausmaße einer Läsion mit gena u- en Lagebeziehungen von 1 mm im Knochenmodus und 3 mm im Weichteilmodus (SINSBECK 1997, KLEITER 1996). Dadurch werden schon minimale Lageverände- rungen registrierbar.
SINSBECK (1997) fand 51 computertomographisch aber röntgenologisch nicht dar- stellbare Befunde am Fesselgelenk des Pferdes. Besonders gut darzustellen waren Veränderungen unter 3 mm Durchmesser. Die Hälfte der Befunde waren allerdings Zufallsbefunde, welche sich als Verschattungen an den Gleichbeinenden, am proxi-
