Morphometrie und Gefäßdarstellung der Lendenwirbelsäule des Kaninchens - röntgenologische und kernspintomographische Untersuchungen

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Aus dem Anatomischen Institut der Tierärztlichen Hochschule Hannover

und der Tierversuchsanlage des Universitätsklinikums Düsseldorf

Morphometrie und Gefäßdarstellung der Lendenwirbelsäule des Kaninchens –

röntgenologische und kernspintomographische Untersuchungen

Inaugural-Dissertation

zur Erlangung des Grades einer

Doktorin der Veterinärmedizin

(Dr. med. vet.)

durch die Tierärztliche Hochschule Hannover

vorgelegt von Natalia Vollhardt

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Wissenschaftliche Betreuung: Univ. Prof. Dr. med. vet. H. Waibl Univ. Prof. Dr. med. K.-P. Schulitz

1. Gutachter: Univ. Prof. Dr. med. vet. H. Waibl 2. Gutachter: Univ. Prof. Dr. med. vet. M. Fehr

Tag der mündlichen Prüfung: 15.11.2005

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Inhaltsverzeichnis

H1 Einleitung ...^H1

H2 Literaturübersicht ...^H3

H2.1 Anatomie ...^H3

H2.1.1 Wirbelsäule...^H3

H2.1.2 Disci intervertebrales ...^H7

H2.1.3 Gelenke und Bänder der Wirbelsäule...^H7

H2.1.4 Rückenmark und Rückenmarkshäute...^H9

H2.1.5 Blutgefäßsystem der Wirbelsäule ...^H14

H2.1.6 Endaufzweigung der Aorta abdominalis ...^H17

H2.1.7 Endaufzweigung der Vena cava caudalis...^H18

H2.2 Röntgenologische Untersuchung...^H20

H2.2.1 Nativaufnahmen ...^H20

H2.2.2 Myelographie ...^H22

H2.2.3 Angiographie ...^H22

H2.3 Magnetresonanztomo- und -angiographie ...^H23

H3 Material und Methoden ...^H25

H3.1 Tiere ...^H25

H3.1.1 Myelographische Untersuchung ...^H25

H3.1.2 Röntgenangiographische Untersuchung ...^H25

H3.1.3 MR-Angiographische Untersuchung...^H25

H3.2 Röntgenologische Untersuchung...^H26

H3.2.1 Technische Daten der Röntgenanlage ...^H26

H3.2.2 Präparation der Tierkörper ...^H26

H3.2.3 Durchführung der röntgenologischen Untersuchungen ...^H27

H3.2.4 Nativröntgenaufnahmen ...^H27

H3.2.5 Punktion des Subarachnoidalraumes an der Cisterna magna..^H28

H3.2.6 Myelographische Röntgenaufnahmen ...^H29

(4)

H3.3 Magnetresonanzangiographische Untersuchung ...^H35

H3.3.1 Vorbereitung der Tiere und Anästhesie ...^H35

H3.3.2 Technik der tomographischen Untersuchungen ... ^H35

H4 Ergebnisse... ^H37

H4.1 Morphometrie ... ^H37

H4.1.1 Wirbelanzahl... ^H37

H4.1.2 Corpus vertebrae: Form und Länge... ^H37

H4.1.3 Spatium intervertebrale: Breite ... ^H38

H4.1.4 Canalis vertebralis: Höhe und Breite ... ^H38

H4.1.5 Dura mater spinalis: Höhe und Breite... ^H40

H4.1.6 Medulla spinalis: Höhe und Breite ... ^H41

H4.1.7 Kaudales Ende der Medulla spinalis... ^H42

H4.1.8 Graphische Darstellung der Messdaten ... ^H44

H4.2 Röntgenangiographie ... ^H45

H4.2.1 Aortographie ... ^H45

H4.2.2 Venographie ... ^H55

H4.3 Magnetresonanzangiographie (MRA) ... ^H59

H4.3.1 Arterien... ^H60

H4.3.2 Venen ... ^H62

H5 Diskussion ... ^H65

H5.1 Morphometrische Untersuchung... ^H65

H5.1.1 Wirbelanzahl... ^H65

H5.1.2 Corpus vertebrae: Form und Länge... ^H66

H5.1.3 Spatium intervertebrale: Breite ... ^H66

H5.1.4 Medulla spinalis: Breite und Höhe ... ^H67

H5.1.5 Dura mater spinalis: Höhe und Breite... ^H68

H5.1.6 Canalis vertebralis: Breite und Höhe ... ^H68

H5.1.7 Kaudales Ende der Medulla spinalis... ^H69

H5.2 Angiographische Untersuchung... ^H74

H5.2.1 Arterielle Blutversorgung ... ^H74

H5.2.2 Venöser Blutabfluss... ^H79

H5.3 Vergleich der Röntgen- und Magnetresonanzangiographie... ^H83

(5)

H5.4 Kaninchen als Animal Spine Model ... ^H84

H6 Zusammenfassung ... ^H85

H7 Summary ... ^H86

HAnhang A: Messtabellen ... ^H87

HAnhang B: Literaturverzeichnis ... ^H117

HDanksagung ... ^H130

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1 Einleitung

Kaninchen (Oryctolagus cuniculus) sind als Versuchstiere sehr weit verbreitet.

Verwendung finden sie bei physiologischen, pharmakologischen und chirurgi- schen, hier insbesondere orthopädischen Experimenten. So präsentieren Kaninchen auch öfters die Säugetiere im allgemeinen und speziellen Biologie- unterricht (BARONE et al. 1973; HARKNESS u. WAGNER 1989).

Allein in Deutschland wurden im Jahr 1996 39.000 Kaninchen als Versuchs- tiere verwendet. Im Jahr 1998 waren es schon 64.644 Kaninchen und damit 4% aller Versuchstiere (HACKBARTH u. LÜCKERT 2000). Im Jahr 2001 waren es bereits 118.000 Kaninchen, entsprechend 5,5% aller Versuchstiere (Tierschutzbericht 2003).

Die Körpergröße, geringe Unterhaltskosten und einfache Haltung machen Ka- ninchen zu einem attraktiven Modell u.a. für die Erforschung der Wirbelsäule.

Hierbei sind Kaninchen beliebte Modelle bei der Forschung im Bereich Spina bifida, Skoliose, Kyphose, Achondroplase, Ischämie des Rückenmarks (CRARY 1966; ANDREWS et al. 1979).

Im European Spine Journal wurden seit dem Jahr 1998 insgesamt 80 Studien mit Untersuchungsergebnissen am Kaninchen publiziert, davon 16 zum The- mengebiet der Fusion der Wirbel (z.B. LINDFORS u. AHO 2000; SANDHU et al. 2001; BEZER et al. 2005), 15 Studien zum Discus intervertebralis (SATO et al. 2000; ALINI et al. 2002), neun Arbeiten zur Kyphose- und Skoliosefor- schung (z.B. XIONG u. SEVASTIK 1998; KOWALSKI et al. 2001; WEVER et al. 2002). In weiteren sieben Studien wurden verschiedene Materialien auf ihre Verwendbarkeit als Werkstoff oder Medizinprodukt bei Operationen an der Wirbelsäule in der Humanmedizin getestet (z.B. BOHNER 2001;

STEFFEN et al. 2001; VANDERSCHOT et al. 2001).

Beim Kaninchen wurden die morphometrischen und anatomischen Eigen- schaften des Rückenmarks, dessen Blutversorgung und dessen Unterschiede zu denen des Menschen jedoch bisher wenig beschrieben (GRAUER et al.

2000).

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untersucht werden. Die Möglichkeiten des Einsatzes der Magnetresonanz- tomographie zur Untersuchung von Gefäßen beim Kaninchen sollen geprüft und den röntgenologischen Ergebnissen gegenübergestellt werden. Basier- end auf diesen Ergebnissen wird die vaskuläre Anatomie des Rückenmarks des Kaninchens mit der des Menschen und des Hundes verglichen.

Ein weiterer Teilaspekt dieser Arbeit ist, einen Überblick über die Morpho- metrie der Lendenwirbelsäule des Kaninchens, insbesondere des Rücken- marks und seiner Hüllen zu gewinnen, um anatomische und morphometrische Besonderheiten des Kaninchens zu erläutern und diese mit vorhandenen morphometrischen Daten des Hundes und ausgewählten Daten des Men- schen zu vergleichen.

Die Spezies Hund wurde gewählt, da sie nach der vorliegenden Literatur häufig für vergleichbare Studien eingesetzt wurde.

Das wesentliche Interesse dieser Arbeit besteht im Vergleich der Besonder- heiten der extraspinalen Gefäße und ausgewählter anatomischer Strukturen von Mensch, Hund und Kaninchen.

Dieses Wissen soll helfen, in der tierexperimentellen Forschung die Wahl eines geeigneten Tiermodells zu treffen und Ergebnisse einer Studie hin- sichtlich der Übertragbarkeit zu überprüfen.

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2 Literaturübersicht

2.1 Anatomie

2.1.1 Wirbelsäule

a ) Wirbelanzahl

Die Wirbelsäule des Kaninchens besteht aus siebe Halswirbeln [C1-C7], zwölf Brustwirbeln [T1-T12], sieben Lendenwirbeln [L1-L7], vier Kreuzwirbeln [S1- S4] und vierzehn bis sechzehn Schwanzwirbeln (BENSLEY u. CRAIGIE 1960;

WEISBROTH et al. 1974; McLAUGHLIN u. CHIASSON 1979; RÜBEL et al.

1991; KRAUS et al. 1994). Es kommt jedoch relativ häufig zu einer Ab- weichung bei der Anzahl der Brust, Lenden- und Kreuzwirbel. GREENAWAY et al. (2001) erwähnt das Vorkommen der Sakralisation des letzten Lenden- wirbels und das Vorhandensein eines dreizehnten rudimentären Rippen- paares. Bei 64 Tieren ergab sich eine Verteilung von zwölf Brustwirbeln, sieben Lendenwirbeln in 43,8%, dreizehn Brustwirbeln, sechs Lendenwirbeln in 32,8%, dreizehn Brustwirbeln und sieben Lendenwirbeln in 23,4% aller Fälle. Die Untersuchungen von SHEK et al. (1986) zeigen bei einem von sieben untersuchten Tieren eine Wirbelanzahl von neun Halswirbel, zwölf Brustwirbel, sechs Lendenwirbel und vier Kreuzwirbel, bei einem weiteren Tier acht Halswirbel, zwölf Brustwirbel, sechs Lendenwirbel und vier Kreuzwirbel und bei den restlichen Kaninchen acht Halswirbel, zwölf Brustwirbel, sieben Lendenwirbel und vier Kreuzwirbel (^HAbb. 2.1).

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b ) Wirbelaufbau

Ein Wirbel, ausgenommen der erste Halswirbel, besteht aus dem massiven Wirbelkörper (Corpus vertebrae), dem Wirbelbogen (Arcus vertebrae) mit den Wurzelanteilen der Wirbelbögen (Pediculi) und dem sich anschließenden unpaaren Schlussstück des Wirbelbogens (Lamina) (^HAbb. 2.2), die das Wirbel- loch (Foramen vertebrale) umschließen (BENSLEY u. CRAIGIE 1960;

NICKEL et al. 2001; NAV 1994).

Abb. 2.2: Lendenwirbel des Kaninchens, modifiziert nach BENSLEY u.

CRAIGIE (1960)

1 Corp. vertebrae 2 For. vertebrae 3 Proc. spinosus 4 Proc. mamillaris

5 Proc. articularis cranialis 6 Arcus vertebrae

7 Proc. transversus 8 Proc. articularis caudalis 9 Proc. accessorius

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c ) Canalis vertebralis

Die hintereinander angeordneten Wirbellöcher bilden einen Wirbelkanal (Ca- nalis vertebralis), durch den das Rückenmark verläuft. Der Wirbelkanal erweitert sich im Bereich des ersten und zweiten Halswirbels sowie in der Len- denwirbelsäule und verschmälert sich ab den Kreuzwirbeln bis zu den ersten Schwanzwirbeln, um dort zu enden (JEDENOV 1957; NICKEL et al. 2001).

Die Wirbelbögen bilden einen querovalen bis zum vorletzten Lendenwirbel an Weite zunehmenden Wirbelkanal (JEDENOV 1957; NICKEL et al. 2001).

d ) Foramen intervertebrale

Jeder Wirbelbogen ist an seiner Basis beiderseits kranial und kaudal zu einer Incisura vertebralis cranialis bzw. caudalis eingekerbt. Diese Einkerbung bil- det zwischen zwei Wirbeln das Zwischenwirbelloch (Foramen intervertebrale) (BENSLEY u. CRAIGIE 1960; NICKEL et al. 2001).

e ) Corpus vertebrae

Die Wirbelkörper der Lendenwirbelsäule sind länger und massiger als die der Brustwirbelsäule, aber kürzer und schwächer als die der Halswirbelsäule.

Insgesamt nehmen sie vom elften Brustwirbel an kaudalwärts bis zum vorletzten Lendenwirbel an Länge und Breite zu, ab dem sechsten Lendenwirbel wieder ab. Der siebte Lendenwirbel hat den kürzesten Wirbelkörper.

Die Wirbelkörper sind zylindrisch bzw. leicht elliptisch dorsoventral gestaucht.

Die Endflächen der Wirbelkörper (Extremitates crann. und caudd.) sind flach geformt (BENSLEY u. CRAIGIE 1960; GONG u. RIES 1970; NICKEL et al.

2001).

f ) Processus vertebrae

Der Arcus vertebrae entsendet dorsal den median gelegenen Dornfortsatz (Processus spinosus), zu jeder Seite einen Querfortsatz (Processus transversus), vier dorso-lateral am Wirbelbogen hervortretende Gelenkfortsätze (zwei Processus articulares craniales und zwei Processus caudales) und zwei kranial gerichtete Zitzenfortsätze (Processus mamillares) sowie zwei kaudal am Wirbelbogen der kaudalen Brust- und Lendenwirbel befindliche Hilfsfort-

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g ) Os sacrum

Das Kreuzbein besteht beim Kaninchen aus vier Wirbeln (STEIN u. WAL- SHAW 1995). Kranial befindet sich die breite flache Extremitas cranialis, die von den Procc. articulares craniales weit überragt wird (^HAbb. 2.3) . Rechts und links des Kreuzbeins gehen die Alae ossis sacri ab, die von den verschmolzenen Querfortsätzen der ersten und zweiten Kreuzwirbel gebildet werden. Der Canalis sacralis ist sehr flach und öffnet sich nach außen über die Foramina sacralia dorsalia und pelvina (BENSLEY u. CRAIGIE 1960;

NICKEL et al. 2001).

Abb. 2.3: Kreuzbein des Kaninchens, ventrale Ansicht (links) und dorsale (rechts), modifiziert nach BENSLEY u. CRAIGIE (1960)

1 Corp. vertebrae

2 Proc. articularis cranialis 3 Forr. sacralia pelvina 4 Proc. mamillaris 5 Ala ossis sacri

6 Forr. sacralia dorsalia 7 Proc. spinosus

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2.1.2 Disci intervertebrales

Die Zwischenwirbelscheibe besteht aus zwei Anteilen (^HAbb. 2.4), dem

„Gallertkern“ (Nucleus pulposus), der aus der Chorda dorsalis hervorgeht, sowie den aus dem Mesenchym entstandenen kollagenen Faserbündeln der La- mellen des Anulus fibrosus (STARK 1979). Die Bezeichnung „Gallertkern“ be- ruht auf seinem sehr hohen Wassergehalt, der eine starke stoßfedernde Wir- kung besitzt und nicht komprimierbar ist (SCHALLER 1992).

Die Größe der Zwischenwirbelscheiben richtet sich nach dem Zwischenwir- belspalt und der Wirbelkörpergröße. Die Form der Zwischenwirbelscheiben hängt stark von der Form und Krümmung der Wirbelsäule ab (EPSTEIN 1976).

2.1.3 Gelenke und Bänder der Wirbelsäule

Die meisten Wirbel, außer den beiden ersten Halswirbeln und den Kreuz- wirbeln, sind durch die Zwischenwirbelscheiben (Disci intervertebrales) mit- einander verbunden (EPSTEIN 1976; BARTELS 2002). Diese Verbindungen stellen eine besondere Form von Symphysen dar (^HAbb. 2.4). Synoviale Gelenke verbinden als Schiebegelenke der Processus articulares craniales und caudales (BENSLEY u. CRAIGIE 1960).

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Abb. 2.4: Bänder und Zwischenwirbelscheibe der Lendenwirbelsäule (Wirbelbogen entfernt), kranio-laterale Ansicht, schematische Darstellung, modifiziert nach SCHALLER (1992)

1 Ligg. intertransversaria 2 Discus intervertebralis

2.a Nucleus pulposus 2.b Anulus fibrosus 3 Lig. longitudinale ventrale 4 Lig. longitudinale dorsale

Die Wirbelsäule wird durch die kurzen Ligamenta intertransversaria zwischen den Querfortsätzen und die Ligamenta interarcualia zwischen zwei Wirbel- bögen stabilisiert. Die langen Bänder dagegen verbinden nahezu die gesamte Wirbelsäule. Das Ligamentum longitudinale ventrale ist an der Ventralseite der Wirbelsäule fest mit dem Periost der Wirbelkörper und dem Anulus fibrosus der Zwischenwirbelscheibe vom ersten Brustwirbel bis zum Kreuzbein verbunden (BENSLEY u. CRAIGIE 1960; NICKEL et al. 2001). Das Ligamen- tum longitudinale dorsale liegt am Boden des Wirbelkanals. Es beginnt am Dens axis und endet am Kreuzbein (BERG 1992). In seinem Verlauf hat es eine feste Verbindung zu dem Periost und dem Anulus fibrosus der Zwischen- wirbelscheiben, wo es sich verbreitert, während es sich im Bereich der Wirbelkörper wieder verschmälert.

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2.1.4 Rückenmark und Rückenmarkshäute

a ) Medulla spinalis

Das Rückenmark (Medulla spinalis) wird von häutigen Hüllen (Meninges) um- geben und liegt als annähernd zylindrischer, kaudal dorsoventral abgeplatte- ter Strang von weißer Farbe und weicher Konsistenz im Wirbelkanal (SEI- FERLE u. BÖHME 1992; SHEK et al. 1996). Es zieht sich vom ersten Hals- wirbel bis in den kaudalen Bereich der Lendenwirbelsäule und variiert bei dem Kaninchen in Hinblick auf Anzahl der Wirbel in seiner Länge (SEIFERLE u.

BÖHME 1992; GREENAWAY 2001).

Beim Kaninchen endet das Rückenmark am kranialen Rand des zweiten Sakralwirbels (ABDEL-MONIEM u. YOUSSEF 1992). WEISBROTH et al.

(1974) geben an, dass das Rückenmark in der Mitte des Sakrums endet. Eine weitere Studie von KOT et al. (1994) zeigt, dass das Conus medullaris bis in die Mitte des zweiten Sakralwirbels reicht. GREENAWAY et al. (2001) stellen fest, dass die Länge des Rückenmarks des Kaninchens von der Anzahl der Wirbel abhängt. Nach dieser Studie endet das Rückenmark bei Kaninchen mit der Wirbelanzahl von zwölf Brustwirbeln und sieben Lendenwirbeln an der kranialen Hälfte des zweiten Sakralwirbels; bei Tieren mit dreizehn Brust- wirbeln und sieben Lendenwirbeln an der kaudalen Hälfte des ersten Sakral- wirbels und bei Tieren mit dreizehn Brustwirbeln und sechs Lendenwirbeln befindet sich das Ende des Rückenmarks zwischen dem kaudalen Rand des ersten Sakralwirbels und dem kranialen Rand des dritten Sakralwirbels (^HAbb.

2.5).

Das Rückenmark gliedert sich in folgende Segmente (McCLURE u. CON- STANTINESCU 1992; SEIFERLE u. BÖHME 1992):

¾ Pars cervicalis

¾ Pars thoracalis

¾ Pars lumbalis

¾ Pars sacralis

¾ Pars caudalis

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Am Übergang der Pars cervicalis zur Pars thoracalis, ungefähr vom sechsten Halswirbel bis zum zweiten Brustwirbel, kommt es zu einer Verdickung der Medulla spinalis, der sogenannten Intumescentia cervicalis. Eine zweite An- schwellung (Intumescentia lumbalis) ist im kaudalen Bereich der Pars lumbalis erkennbar, die kaudal konusartig kleiner wird und in den Conus medullaris übergeht. Dieser verjüngt sich zum Filum terminale, einem dünnen Fila- ment aus Glia- und Ependymzellen (McCLURE u. CONSTANTINESCU 1992). Neben dem Filum terminale internum liegen im kaudalen Abschnitt des Wirbelkanals die Wurzeln der Spinalnerven (^HAbb. 2.7), die in ihrer Gesamtheit die Cauda equina bilden (STARCK 1979).

1 Medulla spinalis 2 Rr. dorsales 3 Filum terminale 4 Cauda equina

Abb. 2.5: Rückenmark des Kaninchens, modifiziert nach GREENAWAY et al. (2001)

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Die Medulla spinalis läßt sich in die graue Substanz (Substantia grisea) und die weiße Substanz (Substantia alba) unterteilen. Die Substantia grisea liegt im Querschnitt H- oder schmetterlingsförmig zentral in der Medulla und um- gibt den Zentralkanal (^HAbb. 2.6). Sie gliedert sich in das Cornu dorsale, Pars intermedia und Cornu ventrale (URBAN u. RICHARD 1972; McCLURE u.

CONSTANTINESCU 1992).

Peripher der grauen Substanz liegt die Substantia alba, die dorsal und ventral in der Medianen zwei Längsrillen aufweist, die Fissura mediana ventralis und der Sulcus medianus dorsalis. Vom Sulcus medianus dorsalis senkt sich ein Gliaseptum (Septum dorsale medianum) zwischen die beiden Dorsalstränge (Funiculi dorsales) bis zur grauen Substanz in die Tiefe. In der ganzen Länge der weißen Substanz des Rückenmarkes läßt sich an der Außenfläche zwischen dem Funiculus dorsalis und lateralis noch der Sulcus lateralis dorsalis erkennen, an dem entlang die Dorsalwurzeln der Spinalnerven ins Rückenmark gelangen. Hingegen ist der seichte Sulcus lateralis ventralis mit seinen Porenfeldern, in denen die Austrittsstellen der Ventralwurzeln verlaufen, relativ unscheinbar (McCLURE u. CONSTANTINESCU 1992; SEIFERLE u. BÖHME 1992).

1 Canalis centralis 2 Substantia grisea 3 Substantia alba

Abb. 2.6: Transversaler Schnitt durch die Medulla spinalis des Kaninchens auf der Höhe des dritten Lendenwirbels (x 25), modifiziert nach SHEK et al.

(1986)

Der Zentralkanal der Medulla spinalis befindet sich etwa in der Mitte des Rückenmarks und stellt einen Rest des primitiven Neuralrohres dar (DYCE et al. 2002). Er ist die kaudale Verlängerung des Ventrikelsystems im Zentral-

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b ) Nervi spinales

Die austretenden Nerven sind bilateral symmetrisch angeordnet und entspringen in mehr oder weniger regelmäßigen Abständen paarig als Nervi spinales aus dem Rückenmark. Mit Ausnahme der Hals- und Schwanznerven stimmt ihre Zahl mit der arttypischen Anzahl der Wirbel der betreffenden Wirbelsäulenabschnitte überein. Die Spinalnerven treten nicht als einheitliche Nervenstränge mit dem Rückenmark in Verbindung, sondern entspringen mit zwei selbständigen und funktionell verschiedenen Wurzeln (SEIFERLE u.

BÖHME 1992).

Nach WEISBROTH et al. (1974) hat das Kaninchen acht Halsnerven, zwölf Brustnerven, sieben Lendennerven, vier Kreuznerven und sechs Schwanz- nerven.

Die Dorsalwurzeln (Radices dorsales) leiten überwiegend sensible afferente Fasern führende Wurzeln, die Impulse zum dorsolateralen Teil des Rücken- markes leiten. Die Impulse kommen aus den peripheren Gebieten der sensib- len Nervenaufzweigungen wie Muskeln, Haut, Eingeweiden und anderen Strukturen. Die Ventralwurzeln (Radices ventrales) führen vor allem efferente Neuriten, die Impulse vom Rückenmark zu den Effektororganen wie Muskeln, Drüsen und anderen Organen leiten. Diese Nervenwurzeln entspringen aus den lateralen und ventralen Funiculi (BENSLEY u. CRAIGIE 1960).

Jede Wurzel enthält drei bis dreizehn Wurzelfäden (Fila radicularia), die fächerförmig als intraduraler Anteil der Nervenwurzeln zur Durapforte ziehen, wo sie zuerst die Arachnoidea durchdringen und den extraduralen Anteil der Wurzel bilden. Hier verlaufen sie im Lenden- sowie im Kreuzbeinbereich kaudo-lateral gerichtet. Außerhalb des Duraschlauches vereinigen sich die Ventral- und Dorsalwurzeln vor oder beim Austritt aus dem Foramen intervertebrale zu dem Stamm der Spinalnerven (Truncus nervi spinalis). Kurz vor der Vereinigung weist die Dorsalwurzel eine grau-rötliche, plump-spindel- förmige Verdickung oder Ganglion spinale auf (SEIFERLE u. BÖHME 1992).

In jedem Segment zieht der Spinalnerv gemeinsam mit der Arteria und Vena intervertebralis durch das zugehörige Foramen intervertebrale.

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c ) Cauda equina

Während der embryonalen Entwicklung nimmt das Rückenmark zunächst die ganze Länge des Wirbelkanals ein, bleibt im Laufe des Knochenwachstums zurück, so dass die ursprünglich transversal austretenden Rückenmarksner- ven des Lenden-, Kreuz- und Schwanzbereiches kaudal abbiegen und beidseits des Conus medullaris und Filum terminale zunehmend nach hinten ziehen, wobei sie die Cauda equina (^HAbb. 2.7) bilden (BRODAL 1940; SEIFER- LE u. BÖHME 1992). Beim Kaninchen ist die Cauda equina weniger ausge- prägt als bei anderen Tierarten (GREENAWAY 2001).

Abb. 2.7: Transversaler Schnitt durch die Cauda equina des Kaninchens auf der Höhe vom vierten Kreuzwirbel (x 25), modifiziert nach SHEK et al. (1986)

d ) Meninges

Die äußere Auskleidung des Wirbelkanals wird als Periost oder Endorhachis bezeichnet. An dieses schließt sich der mit lockerem, fettreichem Bindegewe- be, Lymph- und Blutgefäßen durchzogene Epiduralraum an, der als Polster- masse für die sehr empfindliche Medulla spinalis dient. Der in sich geschlos- sene Duralsack (Dura mater spinalis), entwicklungsgeschichtlich auch Pachy- meninx genannt, ist eine derbe bindegewebige Hülle. Auf ihn folgt die netz- artige zarte Haut (Arachnoidea), die zwischen sich und der nächsten Haut (Pia mater) einen zweiten Spalt, den Subarachnoidalspalt, aufweist der den Liquor cerebrospinalis enthält. Diese beiden Häute werden aufgrund ihrer dünnen Beschaffenheit zusammen auch Leptomeninx genannt. Die Pia mater liegt dem Rückenmark direkt auf und versorgt mit ihren zahlreichen winzigen Blutgefäßen das Zentralnervensystem (WEISBROTH et al. 1974; SEIFERLE

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2.1.5 Blutgefäßsystem der Wirbelsäule

Der abdominale Anteil der Aorta liegt beim Kaninchen zwischen dem Hiatus aorticus des Zwerchfells und dem siebten Lendenwirbel, wo sie sich in zwei Arteriae iliacae communes aufteilt. Diese ziehen kaudolateral entlang der ventralen Oberfläche des letzten Lendenwirbelkörpers (BENSLEY u.

CRAIGIE 1960; BARONE et al. 1973).

Die arterielle Blutversorgung der Wirbelsäule wird für den Brustbereich durch die Arteriae intercostales dorsales und für den Lumbalbereich durch die Arte- riae lumbales gewährleistet. Beide entspringen dorsal aus der Aorta thoracalis bzw. abdominalis (DE VOS u. SIMOENS 1992).

Die Arteriae lumbales (^HAbb. 2.8) versorgen als sieben paarige Gefäße die Lendenwirbelsäule und deren benachbarte Muskulatur. Die ersten sechs Paare entspringen aus der dorsalen Wand der Aorta, das siebte aus der Arte- ria sacralis mediana, wobei jedes Gefäß mit einem einzelnen Stamm beginnt (BENSLEY u. CRAIGIE 1960; BARONE et al. 1973).

1 Aorta abdominalis 2 Aa. lumbales 3 3 Aa. lumbales 4 4 Aa. lumbales 5

5 A. circumflexa ilium profunda 6 A. iliaca communis

7 A. glutea cranialis 8 Aa. lumbales 6 9 Vertebra lumbalis 6 10 A. iliaca externa 11 A. iliaca interna 12 A. profunda femoris 13 A. sacralis mediana 14 A. caudalis mediana

Abb. 2.8: Blutversorgung der Wirbelsäule und des Beckens des Kaninchens, modifiziert nach BARONE et al. (1973)

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Die Arteriae lumbales geben in Höhe des Foramen intervertebrale beidseits die Rami spinales ab, von denen die Arteriae nervomedullares abgehen, welche mit den Nervi spinales zum Rückenmark ziehen (DE VOS u. SIMOENS 1992; SEIFERLE u. BÖHME 1992). Im Wirbelkanal teilen sich diese Äste weiter in eine kleinere dorsale und eine etwas größere ventrale radikuläre Arterie. Die ventrale radikuläre Arterie ist mit der unpaaren ventralen Arteria spinalis verbunden, die in der Medianen durch die gesamte Fissura ventralis zieht. Diese sendet paarige segmentale Äste zum ventralen Teil der grauen Substanz (SHEK et al. 1986; SEIFERLE u. BÖHME 1992). Die dorsale ra- dikuläre Arterie folgt der Nervenwurzel zur dorsalen Oberfläche der Medulla spinalis und mündet in die paarige rechts und links dorsal verlaufende Arteria spinalis dorsalis für den dorsalen Teil der weißen und grauen Substanz. Der laterale und ventrale Anteil der weißen Substanz wird aus der dorsalen und ventralen radikulären Arterie sowie der medial gelegenen Arteria spinalis ventralis versorgt (^HAbb. 2.9).

1 A. nervomedullaris 2 A. radicularis ventralis 3 A. radicularis dorsalis 4 A. spinalis ventralis 5 R. dorsalis der A. spi-

nalis ventralis

6 A. spinalis dorsalis

Abb. 2.9: Allgemeine Arterienversorgung des Rückenmarks, schematische Darstellung, modifiziert nach WISSDORF (1970)

Der Abtransport des Blutes aus der Medulla spinalis und der angrenzenden Meningen erfolgt über die Venae spinales, die longitudinal im Wirbelkanal verlaufen und nach Durchbohrung der Dura mater über die Rami spinales in

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Verbindung zu den Rami interarcuales, die durch die Foramina interarcualia aus dem Wirbelkanal führen und dort in den Plexus vertebralis externus dorsalis, einem venösen Netzwerk auf der Dorsalseite der Wirbelsäule, münden. Außerdem gehen vom Plexus vertebralis internus ventralis noch jeweils medial die Venae basivertebrales ab, welche durch den Wirbekörper hindurch bis in den Plexus vertebralis externus ventralis führen (^HAbb. 2.10).

1 Plexus vertebralis externus dorsalis

2 Plexus vertebralis internus ventralis

3 Vv. basivertebrales

4 Plexus vertebralis externus ventralis

5 V. intervertebralis 6 V. lumbalis

Abb. 2.10: Lumbarvenen: schematische Darstellung, modifiziert nach DE VOS u. SIMOENS (1992)

Ferner mündet der Plexus vertebralis internus ventralis (^HAbb. 2.11) in Höhe der Foramina intervertebralia in die Vena intervertebralis. Diese zieht zusammen mit den Nervi spinales durch das Foramen intervertebrale. Die Vena intervertebralis stellt somit eine Verbindung des Plexus vertebralis externus und internus mit den Venae lumbales dar (DE VOS u. SIMOENS 1992).

Die ersten zwei Paare der Lumbarvenen vereinigen sich und formen einen einzigen kurzen Stamm. Die weiteren Lumbarvenen münden dagegen einzeln in die Vena cava caudalis (BENSLEY u. CRAIGIE 1960). Das siebte Paar der Lumbarvenen öffnet sich in die dorsale Seite der Vena iliaca communis (BENSLEY u. CRAIGIE 1960).

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Abb. 2.11: Lumbarvenen: schematische Darstellung, modifiziert nach REINHARD et al. (1962)

1 Rr. communicantes 2 Vv. intervertebrales 3 Plexus vertebralis internus 4 Rr. dorsales

5 Vv. lumbales

Die Vena cava caudalis formt sich an der dorsalen Oberfläche des kaudalen Endes der Aorta durch die Vereinigung der Vena iliaca communis dextra und sinistra. Von dieser Position zieht sie über die rechte Seite der Aorta an deren ventralen Oberfläche. In der rechten Seite des Zwerchfells erreicht sie das Foramen venae cavae (BENSLEY u. CRAIGIE 1960).

2.1.6 Endaufzweigung der Aorta abdominalis

Die erste laterale Abzweigung der Aorta beim Kaninchen ist üblicherweise die Arteria circumflexa ilium profunda, die zur Bauchmuskulatur führt. Der Ur- sprung der Arteria circumflexa ilium profunda ist variabel. Bei den meisten Tieren gehen diese beidseitigen Arterien aus der Aorta abdominalis hervor.

Seltener nimmt sie aus der Arteria iliaca externa ihren Ursprung, kann aber

(24)

Die Arteria iliaca communis verläßt beim Kaninchen als starkes Gefäß jeder- seits die Aorta abdominalis. Sie teilt sich in zwei Äste, die Arteria iliaca externa, deren Verzweigungen zu den Hintergliedmaßen führen und die Arteria iliaca interna, deren Äste zu dem Beckenwand und den Organen in der Beckenhöhle führen.

Die Arteria iliaca externa ist der große laterale Ast, der gerichtet auf das Liga- mentum inguinalis, ventral über die innere Lendenmuskulatur zur medialen Oberfläche der Hintergliedmaßen zieht. Nach Abgang der Arteria profunda femoris wird sie zur Arteria femoralis (BARONE et al. 1973).

Die Arteria iliaca interna entspringt kranial des Promontorium aus der Aorta abdominalis und zieht in die Beckenhöhle. Dort entlässt sie die Arteria obturatoria und die Arteria iliolumbalis (^HAbb. 2.12).

Die Arteria sacralis mediana setzt die Aorta abdominalis aus der dorsalen Wand nahe ihrem kaudalen Ende ventral des Kreuzbeins fort (BENSLEY u.

CRAIGIE 1960; BARONE et al. 1973).

2.1.7 Endaufzweigung der Vena cava caudalis

Die Venae iliacae communes dextra und sinistra bilden die Endaufteilung der Vena cava caudalis (^HAbb. 2.12). Sie werden von den Venae iliacae externa und interna gebildet. Die Vena iliaca externa verläuft entlang der Darmbein- säule zur Lacuna vasorum an der dorsalen Seite des Ligamentum inguinalis.

Ferner geht aus der Vena iliaca externa die kaudoventral gerichtete Vena profunda femoris ab. Danach wird die Vena iliaca externa durch die Vena femoralis distal fortgetzt. Die Vena iliaca interna zieht als medialer Teilungsast der Vena iliaca communis kaudal gerichtet in die Beckenhöhle. Sie empfängt die Vena iliolumbalis und die kleine Vena obturatoria. Die unpaarige Vena sacralis mediana mündet entweder in das linke oder in das rechte Gefäß (BENS- LEY 1960; BARONE et al. 1973).

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1 Aorta abdominalis 2 A. iliaca communis 3 A. circumflexa ilium

profunda 4 A. umbilicalis 5 A. iliaca interna 6 A. obturatoria 7 A. iliolumbalis 8 A. iliaca externa 9 V. cava caudalis 10 V. iliaca communis 11 V. circumflexa ilium

profunda

12 V. iliaca externa 13 V. iliaca interna 14 V. sacralis mediana

Abb. 2.12: Endaufzweigung Aorta abdominalis und Vena cava caudalis beim Kaninchen, modifiziert nach BENSLEY u. CRAIGIE (1960)

(26)

2.2 Röntgenologische Untersuchung

2.2.1 Nativaufnahmen

a ) Latero-lateraler Strahlengang

Röntgenologische Untersuchungen mit der technischen Bezeichnung „latero- lateral“ (l/l) können in zwei Richtungen des Strahlengangs durchgeführt werden (^HAbb. 2.13).

Dafür wird das Tier in Seitenlage gebracht und die Schaumstoffkissen unter der Lende und zwischen den Hintergliedmaßen so platziert, dass sie parallel zur Tischplatte liegen (WAIBL et al. 2003). Liegt die rechte Körperseite film- nah, so spricht man von einer sinistro-dextralen Aufnahme; beim Strahlen- gang in entgegengesetzter Richtung (rechts nach links) von einer dextro-sinis- tralen Aufnahme (ZIMMER-BROSSY 1998).

Der Zentralstrahl wird an der Lendenwirbelsäule in Höhe des dritten bis vierten Lendenwirbels angesetzt (MIDDLETON 1993; BILLER u. HAIDER 1994).

b ) Ventro-dorsaler Strahlengang

Für ventro-dorsale (VD) Aufnahmen wird das Tier in Rückenlage gebracht, ohne das Becken dabei stark abzuwinkeln. Die beiden Beine werden symmetrisch platziert und parallel nach hinten gestreckt (CARLSON 1961;

GIBBS u. HINTON 1981; RÜBEL et al. 1991; MIDDLETON 1993; BIL-LER u.

HAIDER 1994). Der Zentralstrahl sollte bei dieser Aufnahme in Höhe des vierten bis fünften Lendenwirbels liegen (MIDDLETON 1993).

(27)

Abb. 2.13: Röntgenologische Standardprojektionen, modifiziert nach ZIMMER-BROSSY (1998)

c ) Schrägaufnahmen

Gewisse Strukturen der Wirbelsäule lassen sich nur in Schrägaufnahmen erfassen oder werden in dieser Projektion deutlicher dargestellt (^HAbb. 2.13).

Aufgrund der ungewohnteren Projezierung erweist sich ihre Auswertung jedoch schwieriger als die der latero-lateralen und ventro-dorsalen Aufnahmen und bedarf somit größerer Erfahrung und einer guten Kenntnis der anatomischen Strukturen (SIMONS 1951; SANDE 1992). Sie werden in der Human- medizin zur Darstellung der orthograd projezierten Foramina intervertebralia, Zwischenwirbelgelenke und Bogenwurzeln (Pedikel) angefertigt (BROWN u.

EVANS 1973).

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2.2.2 Myelographie

Die Myelographie ist ein röntgendiagnostisches Verfahren zur Darstellung des Subarachnoidalraums des Wirbelkanals mit über Subokzipital- oder Lumbal- punktion in den subarachnoidalen Raum eingebrachtem Röntgenkontrastmit- tel (BOSS et al. 2003). Die Verteilung des Kontrastmittels wird dann mit Hilfe einer Röntgenaufnahme festgehalten.

Das Kontrastmittel für eine Myelographie sollte röntgendicht, mit Körperflüs- sigkeiten isoton und hydrophil sein. Es sollte sich gut mit der Zerebrospinal- flüssigkeit vermischen, nicht toxisch sein und über physiologischem Weg wieder abgebaut werden. Dieser Abbau sollte jedoch nicht zu schnell erfolgen, um eine akkurate radiologische Untersuchung durchführen zu können (BRAWNER 2003).

Das häufig angewandte Iopamidol (Solutrast® 200-370 M, Fa. Byk Gulden) oder Iohexol (Omnipaque® 240-350, Fa. Schering) wird in Konzentrationen zwischen 180 bis 300 mg Jod/ml appliziert (LANG 1987; BRAWNER 2003).

Diese niedrig osmolaren, nicht-ionischen, wasserlöslichen Kontrastmittel sind in Bezug auf Toxizität und Nebenwirkungen besser verträglich als das früher übliche Metrizamide (Amipaque®, Fa. Nycomed) (HERRTAGE u. DENNIS 1989; HOLLAND 1993).

2.2.3 Angiographie

Bei der konventionellen Angiographie handelt es sich um die direkte Darstel- lung von Venen (Phlebographie), von Arterien (Arteriographie) oder Lymph- gefäßen (Lymphographie) mit Hilfe von wasserlöslichen Kontrastmitteln.

Angiographie ist eine effektive Methode für die Untersuchung der Lumbar- gefäße. Auf einem Angiogramm sieht man vaskuläre Konturen, Füllungs- defekte, Dilatationen und andere pathologische Erscheinungen (BILLER u.

HAIDER 1994).

(29)

2.3 Magnetresonanztomo- und -angiographie

Die MRT (Magnetresonanz- oder Kernspintomographie) zeigt einen beson- ders großen Umfang von Weichteilkontrasten und erreicht bei der Darstellung von Erkrankungen des Gehirns und Rückenmarks ihre aus der Neuro- radiologie nicht mehr wegzudenkende Leistungsfähigkeit. Vorteilhaft bei der Untersuchung des Rückenmarks sind die frei wählbaren Ebenen, wodurch die Überlagerungen bei der Darstellung und die physikalische Dichte des umge- benden Skeletts keine Beeinträchtigung der Weichteilabbildung bedeutet.

Durch die Gabe gadoliniumhaltiger Kontrastmittel kann das ohnehin sehr weite Spektrum von Weichteilkontrasten auch zur Darstellung von Blutge- webeschrankenstörungen erweitert und differenziert werden.

Die Magnetresonanztomographie ist in der Humanmedizin heute die Methode der Wahl zur Diagnostik von Wirbelsäulenveränderungen (MELVILLE u.

TAVERAS 2000; BOWEN et al. 2003; PATTANY et al 2003). Für die Tierme- dizin stellt die MRT eine neue aufgrund der hohen Anschaffungskosten selten angewandte Untersuchungsmethode dar.

Konventionelle angiographische Techniken für die Darstellung der Venen und Arterien der Lendenwirbelsäule sind technisch schwer und potentiell gefähr- lich für die Patienten. Magnetresonanzangiographie ist eine sichere und effektive Methode für die Darstellung der arteriellen und venösen Blutversorgung- en des Rückenmarks (ASSHEUER u. SAGER 2003).

Für die kontrastmittelgestützte Magnetresonanzangiographie kommen para- magnetische Substanzen zum Einsatz. Die derzeit verfügbaren MR-Kontrast- mittel sind arm an Komplikationen. Die MR-Kontrastmittel sind in der Regel für bestimmte Fragestellungen und Organsysteme zugelassen. Die umfassend- ste Zulassung liegt für das niedermolekulare Gadolinium (Gd)- Chelat Mag- nevist (Schering AG) vor, die Aufgrund ihrer Pauschalformulierung indirekt auch Anwendung für die kontrastmittelgestützte 3D-MRA mit einschließt, ohne allerdings für diese Indikation formell untersucht worden zu sein. Eine MRA- Zulassung existiert in Deutschland derzeit lediglich für das 1,0 molare Gd- Chelat Gadobutrol (Gadovist, Schering AG). Die Verwendung anderer MR-

(30)

Gadolinium Gd-DTPA ist ein intravenös applizierbares Kontrastmittel zur Kontrastverstärkung in der MRT. Es ist ein hydrophiles, extrem stabiles und biologisch inertes Komplexsalz (Dimeglumin-Gadopentenat), das sich nach intravenöser Gabe rasch im Gefäßsystem verteilt und in unveränderter Form über die Nieren durch glomeruläre Filtration ausgeschieden wird. Bei norma- ler Nierenfunktion ist das Kontrastmittel nach Stunden nahezu vollständig wieder ausgeschieden. Eine entscheidende Eigenschaft des Kontrastmittels Gd-DTPA für die Anwendung bei Untersuchungen des zentralen Nerven- systems ist die Tatsache, dass es die intakte kapilläre Schranke nicht pas- sieren kann. Bei gestörter kapillärer Schranke tritt das Kontrastmittel vermehrt aus dem Gefässlumen in den Extrazellulärraum der Nervensubstanz über und führt zu einer Kontrastierung des erkrankten Bereichs. Ein wesentlicher diagnostischer Einsatzschwerpunkt des Gd-DTPA dient demzufolge dem Nachweis einer gestörten kapillären Schranke bei intrakraniellen und intra- spinalen Tumoren, Entzündungen und Infarkten (BOWEN u. PATTANY 1999).

(31)

3 Material und Methoden

3.1 Tiere

3.1.1 Myelographische Untersuchung

Für diese Untersuchung wurden insgesamt 35 frisch tote (Tötungsart: Barbitu- ratüberdosierung) männliche Kaninchen der Rasse New Zealand White in der Tierversuchsanlage des Universitätsklinikums Düsseldorf präpariert und untersucht.

Die Tiere waren zwischen 10 und 15 Wochen alt, 3,2 bis 3,8 kg schwer und wiesen keine neurologischen Ausfallserscheinungen auf. Fünf Tiere, welche eine Lendenwirbelanzahl abweichend von sieben aufwiesen, wurden von den Untersuchungen und Messungen ausgeschlossen. Die verbliebenen dreißig Kaninchen wurden vollständig ausgewertet.

3.1.2 Röntgenangiographische Untersuchung

Nach der myelographischen Untersuchung wurden dieselben Tiere anschlies- send auch für die Angiographie verwendet worden. Bei der Hälfte aller Tiere wurde eine Aortographie, bei der anderen Hälfte eine Venographie durch- geführt.

3.1.3 MR-Angiographische Untersuchung

Bei der MR-Angiographie wurden sechs lebende männliche Tiere im Alter zwischen 13 und 16 Wochen mit einem Gewicht von 3,4 bis 4 kg untersucht.

Das Tierversuchvorhaben wurde durch die Bezirksregierung Düsseldorf unter dem Aktenzeichen: 50.05 – 230 – 3 – 107/99 genehmigt.

(32)

3.2 Röntgenologische Untersuchung

3.2.1 Technische Daten der Röntgenanlage

Die nativen, myelographischen und angiographischen Röntgenaufnahmen wurden in der Tierversuchsanlage des Universitätsklinikums Düsseldorf angefertigt. Hierfür wurde eine Übertisch-Röntgeneinrichtung mit einem Philips Optimus Generator verwendet. Der Strahler-Typ war ein Philips PCS 2000, mit einer Eigenfilterung von 2,5 mm Al und einem Bucky-Raster. Der Fokus-Film-Abstand betrug 115 cm.

Zur Anfertigung der Röntgenaufnahmen wurden Filme der Firma Kodak, Typ:

Kodak XDA Trimax 24x30 cm mit einem Verstärkerfolien-Typ 3M Trimax 6 der Empfindlichkeitsklasse 300 (Universell) aus seltenen Erden verwendet. Die Belichtungen wurden manuell eingestellt und variierten von 42 kV/ 20 mA bis 52 kV/20 mA je nach Strahlengang und Tiergröße.

3.2.2 Präparation der Tierkörper

Die Tiere wurden innerhalb von 10 Minuten bis 1 Stunde nach dem Tod präpariert. Zur Vorbereitung der Myelographie wurde der Arcus dorsalis des Atlas entfernt und die Dura mater über einen mindestens 5 mm langen Bereich freigelegt, ohne diese zu beschädigen.

Um die Darstellung der zu vermessenden anatomischen Strukturen zu opti- mieren und den Zugang zur Aorta abdominalis und Vena cava caudalis zu erleichtern, wurden die Gefäße der abdominalen Eingeweide (Dick-, Dünn- darm, Pankreas, Magen, Milz, Leber, Harnblase und überflüssiges Fettge- webe) abgebunden und die Organe entfernt.

In die Aorta abdominalis bzw. Vena cava caudalis wurde ein Schlauch einer 28G Butterfly-Venen-Injektionskanüle eingelegt und eingebunden. Die Arteria femoralis bzw. die Vena femoralis wurden dargestellt und eröffnet und danach die Gefäße mit 50 ml Kochsalzlösung gespült.

(33)

3.2.3 Durchführung der röntgenologischen Untersuchungen

1. Nativaufnahmen:

1.a Sinistro-dexter-lateraler Strahlengang 1.b Ventro-dorsaler Strahlengang

2. Subarachnoidale Kontrastmittelinjektion in sternaler Position im präparierten Bereich

3. Myelographische Röntgenaufnahmen (mit liegender Braunüle):

3.a Ventro-dorsaler Strahlengang

3.b Sinistro-dexter-lateraler Strahlengang

4. Intraaortale (bzw. intracavale Kontrastmittelinjektion) in seitlicher Position

5. Angiographische Röntgenaufnahmen (mit liegendem Injektionsschlauch):

5.a Ventro-dorsaler Strahlengang

5.b Sinistro-dexter-lateraler Strahlengang

3.2.4 Nativröntgenaufnahmen

Es wurden jeweils im sinistro-dexter-lateralen und ventro-dorsalen Strahlen- gang Übersichtsröntgenaufnahmen der Lendenwirbelsäule angefertigt. Die Belichtungen variierten von 42 kV/20 mA bis zu 52 kV/20 mA in Abhängigkeit vom Körpergewicht des Kaninchens. Hierbei wurde nahe der Wirbelsäule in gleicher Höhe ein Metallstab mit 4,95 cm Länge zur Kalibrierung positioniert, um die Größenabweichung durch den Focus-Film-Abstand beim Röntgen genau berechnen zu können.

Für den sinistro-dexter-lateralen Strahlengang wurden die Tiere in rechter Seitenlage fixiert und die Wirbelsäule durch Schaumstoffkissen zwischen den Gliedmaßen so ausgerichtet, dass die Medianebene parallel zum Film verlief (^HAbb. 3.1).

Für die ventro-dorsalen Aufnahmen wurden die Tiere in Rückenlage mit ausgestreckten Hintergliedmaßen gebracht und fixiert (Abb. 3.2).

(34)

Abb. 3.1: Nativaufnahme, sinistro-dexter-lateraler Strahlengang

Abb. 3.2: Nativaufnahme, ventro-dorsaler Strahlengang

3.2.5 Punktion des Subarachnoidalraumes an der Cisterna magna Die Tiere wurden zur Punktion mit ausgestreckten Hintergliedmaßen in Brust- lage positioniert.

Die Punktion wurde im Bereich der freipräparierten Dura mater mit einer 28G Braunüle durchgeführt. Um die Kanüle leichter im flachen Winkel unter den Duralsack zu positionieren, wurde der Hals des Tieres ventral abgewinkelt.

Die Injektion des Röntgenkontrastmittels in das Cavum subarachnoidale der Cisterna magna wurde mit 150 mg/kg dosiert und erfolgte manuell. Als Kon- trastmittel wurde Iopamidol (Solutrast 300M®, Fa. Byk Gulden) mit einer Kon- zentration von 300 mg Jod/ml verabreicht, um eine ausreichende Kontrastdar- stellung zu gewährleisten. Die Tiere wurden anschließend vorsichtig im kranialen Körperbereich angehoben, damit sich das Kontrastmittel optimal über die gesamte Wirbelkanallänge nach kaudal verteilt. Kam es zur unvollständig-

(35)

en Füllung des lumbalen Subarachnoidalraumes, so wurde eine Nachdosier- ung des Kontrastmittels durchgeführt.

3.2.6 Myelographische Röntgenaufnahmen

Kontraströntgenaufnahmen der Lendenwirbelsäule in Si-DeL und VD Strah- lengang wurden direkt im Anschluss an die Kontrastmittelinjektion durch- geführt. Die Braunüle blieb während der gesamten Untersuchungszeit im Subarachnoidalraum liegen, um in Einzelfällen das Kontrastmittel nachdo- sieren zu können (^HAbb. 3.3, ^HAbb. 3.4).

Abb. 3.3: Myelographische Röntgenaufnahme, sinistro-dexter-lateraler Strahlengang

Abb. 3.4: Myelographische Röntgenaufnahme, ventro-dorsaler Strahlengang

3.2.7 Intraaortale bzw. intracavale Kontrastmittelinjektion

Die Injektionen des Röntgenkontrastmittels in die Aorta bzw. Vena cava wurden mit 1500 mg pro Tier dosiert und erfolgten manuell. Um eine ausreichende Kontrastdarstellung zu gewährleisten, wurde als Kontrastmittel Iopa- midol (Solutrast 300M®, Fa. Byk Gulden) in einer Konzentration von 300 mg Jod/ml verabreicht.

(36)

3.2.8 Angiographische Röntgenaufnahmen

Die Aufnahmen wurden direkt nach der Injektion angefertigt.

Im ersten Schritt wurden die VD Aufnahmen mit in Rückenlage (^HAbb. 3.6,

HAbb. 3.8) fixierten Tieren, danach die Si-DeL Aufnahmen in rechter Seitenlage durchgeführt (^HAbb. 3.5, ^HAbb. 3.7).

Abb. 3.5: Aortographie, sinistro-dexter-lateraler Strahlengang

Abb. 3.6: Aortographie, ventro-dorsaler Strahlengang

Abb. 3.7: Venographie, sinistro-dexter-lateraler Strahlengang

Abb. 3.8: Venographie, ventro-dorsaler Strahlengang

(37)

Um eine Kontrastmittelnachdosierung zu ermöglichen, verblieb der Infusions- schlauch während der einzelnen Untersuchungsvorgänge in der Aorta bzw. in der Vena cava.

3.2.9 Morphometrie an Röntgenaufnahmen

Für alle Tiere wurden ausgewählte knöcherne Strukturen der Lendenwirbel- säule und des Rückenmarks (Tab. 4.1, 4.2) auf den Röntgenaufnahmen aus den Si-DeL und VD Strahlengängen mit einer Schublehre (Inox-Temp, Fon- tana) vermessen. Die Genauigkeit der Schublehre betrug 0,01mm. Bei den Messungen wurde eine Genauigkeit von 0,1mm angenommen. Die Röntgen- bilder wurden einmalig von einer Person vermessen.

Im Folgenden bezeichnet „Höhe“ den ventro-dorsalen und „Breite“ den latero- lateralen Durchmesser.

Um die Größenabweichung durch den Focus-Film-Abstand beim Röntgen genau berechnen zu können, wurde bei Nativröntgenaufnahmen nahe der Wirbelsäule in gleicher Höhe ein Metallstab zur Kalibrierung positioniert (Metallstab: 4,95 cm Länge).

Für alle Röntgenaufnahmen wurde der Korrektionsfaktor mit einem Wert von 0,9 bestimmt, um die eigentliche Objektgröße zu ermitteln.

tablänge Kalibriers

gemessene

tablänge Kalibriers

e eigentlich sfaktor

Korrektion =

In den Tabellen 4.1 bzw. 4.2 und den angeordneten Abbildungen 4.9, 4.10 sind die Messdaten der durchgeführten Messungen beschrieben bzw. einge- zeichnet.

(38)

Tab. 3.1: Messstrecken an sinistro-dexter-lateralen Röntgenaufnahmen:

Anatomische Strukturen Si-DeL:

Messstrecken:

1 Höhe der Medulla spinalis a) kranial

b) zentral c) kaudal

gemessen innerhalb der Kontrastsäule an jedem Lendenwirbel jeweils kranial, zentral und kaudal

2 Höhe der Dura mater spinalis a) kranial

Gemessen an der Außenkante der Kontrastsäule an jedem Lendenwirbel jeweils kranial, zentral und

kaudal

3 Höhe des Canalis vertebralis a) kranial

gemessen an der Extremitas cranialis und caudalis und zentral jeden Wirbels

4 Breite des Spatium intervertebrale gemessen an dem Punkt der maximalen Ausdehnung der Bandscheibe

5 Länge des Corpus vertebrae Strecke zwischen den Konkavitäten der Endplatten

(39)

Abb. 3.9: Messstrecken an sinistro-dexter-lateralen Röntgenaufnahmen:

1 Höhe der Medulla spinalis 1a kranial

1b zentral 1c kaudal

2 Höhe der Dura mater spinalis 2a kranial

3 Höhe des Canalis vertebralis 3a kranial

4 Breite des Spatium intervertebrale 5 Länge des Corpus vertebrae

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Tab. 3.2: Messstrecken an ventro-dorsalen Röntgenaufnahmen:

Anatomische Strukturen, VD:

Messstrecken:

1 Breite der Medulla spinalis a) kranial

gemessen innerhalb der Kontrastsäule an jedem Lendenwirbel kranial, zentral, kaudal

2 Breite der Dura mater spinalis a) kranial

gemessen an der Außenkante der Kontrastsäule an jedem Lendenwirbel kranial, zentral und kaudal

3 Breite des Canalis vertebralis a) kranial

gemessen am Innenabstand des Pediculus arcus vertebrae an jedem Lendenwirbel, jeweils kranial,

zentral und kaudal.

1 Breite der Medulla spinalis 1a kranial

2 Breite der Dura mater spinalis

2a kranial 2b zentral 2c kaudal

3 Breite des Canalis vertebralis

3a kranial 3b zentral 3c kaudal

Abb. 3.10: Messstrecken an ventro-dorsalen Röntgen- aufnahmen

(41)

3.3 Magnetresonanzangiographische Untersuchung

3.3.1 Vorbereitung der Tiere und Anästhesie

Die magnetresonanztomographischen Untersuchungen wurden im Institut für Kernspintomographie in Köln an sechs lebenden, narkotisierten Kaninchen durchgeführt.

Präoperativ wurden die Kaninchen gewogen.

Für die Narkoseinduktion bekamen die Tiere eine Kombination aus 25 mg/kg KGW Ketaminhydrochlorid (Ketamin®, Fa. Essex Tierarznei) und 5 mg/kg KGW Xylazin (Rompun®, Fa. Bayer) intramuskulär verabreicht. In die Vena auricularis externa wurde ein Venenverweilkatheter gelegt.

Für die Untersuchung wurden die Tiere in eine Bauchlage mit gestreckter Wirbelsäule gebracht.

Die durchschnittliche Untersuchungszeit betrug 40 min dabei wurde die Nar- kosetiefe mittels Kontrolle der Reflexe und der Herz- und Atemfrequenzen überwacht.

Die Narkoseerhaltung erfolgte durch Injektionsanästhesie mit jeweils 10 mg Ketaminhydrochlorid nach Bedarf ca. alle 30 min.

3.3.2 Technik der tomographischen Untersuchungen

Für die Darstellung der vaskulären Anatomie wurden tomographische Unter- suchungen mit T2-gewichtigen Sequenzen durchgeführt.

Die Tiere wurden in einer circular polarisierten Spule plaziert.

Die Magnetresonanzangiographie wurde unmittelbar nach einer Bolusinjek- tion 0,6 mmol/kg KGW Gadodiamid (Omniscan®, Fa. Nycomed) gestartet.

Die MR-Bilder wurden auf einem Siemens Magnetron Symphony 1,5T Scan- ner aufgenommen.

Der Darstellungsbereich war darauf abgestimmt, die Lendenwirbelsäule jedes Tieres abzudecken. Die exakte Schnittrichtung wurde im Rahmen des Pilot- scans bestimmt.

Gestartet wurde mit einer T2-gewichteten Sequenz in der dorsalen und sagi-

(42)

en Gefäße (Aorta abdominalis und Vena cava caudalis), des ersten Brust- wirbels und des Sacrums.

Bezogen auf die bestimmte Medianebene wurden die Sagittalebene parallel, sowie transversale und dorsale Schnittebenen eingerichtet.

Für die MR-Angiographie wurde die sogenannte „Time-of-Flight“-Technik angewandt.

Es wurde eine Folge von acht aufeinanderfolgenden 3D „Time-of-Flight“ Mes- sungen mit den Parametern: TR 4,6ms, TE 1,8 ms, „Flip Angle“ 25°, Meßzeit jeweils 15s gestartet. Diese Messung wurde gefolgt von einer 3D „Time-of- Flight“-Aufnahme mit einem „Tracking Saturation Band“ zur Eliminierung der von den Venen kommenden Signale. Die Parameter der Messung waren: TR 36ms, TE 7ms, „Flip Angle“ 25°, Tracking Saturation, Messzeit 5min. Die Daten wurden mittels „Maximum Intensity Projection (MIP)“ nachbearbeitet.

Die Beschreibung der Gefäße wurde in den aufbereiteten Bildern mit der

„Slice-by-Slice“-Technik durchgeführt. Die Identifizierung der Gefäße verlief mit Hilfe von anatomischer Fachliteratur.

Die Arterien und Venen werden durch die anatomischen Eigenschaften der Gefäße wie Lage und Form und durch die Zeitunterschiede zwischen Injektion und Erscheinen des Kontrastmittels unterschieden.

(43)

4 Ergebnisse

4.1 Morphometrie

4.1.1 Wirbelanzahl

Es wurden bei 35 Tieren die Wirbelanzahl durch eine Nativröntgenaufnahme bestimmt. Davon haben dreißig Kaninchen zwölf Brustwirbel und sieben Len- denwirbel. Die restlichen fünf Tiere besitzen dreizehn Brustwirbel, wobei der dreizehnte Brustwirbel ein rudimentäres Rippenpaar trägt, und sechs Lendenwirbel. Diese Tiere wurden von den weiteren Untersuchungen ausgeschlossen (^HTab. 4.1).

Tab. 4.1: Wirbelanzahl beim Kaninchen (n=35)

Wirbelanzahl Anzahl der Tiere

T12/L7 30 T13/L6 5

4.1.2 Corpus vertebrae: Form und Länge

Bei allen untersuchten Tieren beobachtet man eine stark ventral konkave Form des Wirbelkörpers, der ungefähr doppelt so lang wie hoch ist. In der Mit- te seiner Länge ist er am dünnsten. Die Höhe des Corpus vertebrae in der Konkavität beträgt etwa zwei Drittel seiner Höhe an den Endplatten.

Die durchschnittliche Länge des Wirbelkörpers nimmt vom ersten Lendenwir- bel mit 19,4 mm bis zum fünften Lendenwirbel auf ein Maximum von 21.3 mm zu und dann wieder ab. Der siebte Lendenwirbel hat den kürzesten Wirbel- körper mit 18,1 mm (^HTab. 4.2).

(44)

Tab. 4.2: Durchschnittliche Länge der Corpora vertebrae (L1-L7) beim Kaninchen (n = 30)

Corpus vertebrae Länge [mm]

L1 19,5 L2 20,5 L3 21,1 L4 21,3 L5 21,1 L6 20,6 L7 18,1

4.1.3 Spatium intervertebrale: Breite

Die Abstände zwischen den ersten bis fünften Lendenwirbelkörper bleibt relativ konstant bei 2.5 - 2.6 mm. Der Spalt zwischen dem sechsten und siebten Lendenwirbelkörper weicht davon mit 3 mm ab.

Der durchschnittliche Abstand zwischen dem siebten Lendenwirbelkörper und ersten Sakralwirbelkörper beträgt 2.7 mm (^HTab. 4.3).

Tab. 4.3: Durchschnittliche Breite der Spatia interverterbralia (L1-L2 bis L7-S1) beim Kaninchen (n=30)

Spatium intervertebrale Breite [mm]

L1-L2 2.5 L2-L3 2.5 L3-L4 2.6 L4-L5 2.6 L5-L6 2.8 L6-L7 3.0 L7-S1 2.7

4.1.4 Canalis vertebralis: Höhe und Breite

Die durchschnittliche Höhe des Canalis vertebralis nimmt von L1 (kranial) bis L2 (kranial) um 0,1 mm auf eine Höhe von 5,9 mm zu, bis L3 (kranial) wieder um 0,2 mm ab und von L4 allmählich aber kontinuierlich bis L6 um 0,7 mm wieder auf ein Maximum von 6,6 mm zu. Für L1 und L2 ist zu beobachten, dass der Wirbelkanal kranial jeweils höher ist als kaudal. Für L2 bis L5 ist er kranial stets niedriger als kaudal. Der Wirbelkanal des L6 ist kranial und kau-

(45)

dal etwa gleich hoch, dagegen ist der Wirbelkanal des L7 kaudal niedriger als kranial (^HTab. 4.4, ^HAbb. 4.1, ^HAbb. 4.2).

Die durchschnittliche Breite des Canalis vertebralis ist bei L1 und L2 (zentral) konstant etwa 7,0 mm und kranial sowie kaudal konstant etwa 8,0 mm. Von L2 kaudal bis L6 kranial nimmt die Breite des Wirbelkanals deutlich zu; kranial von 8,0 mm auf 9,6 mm, zentral von 7,0 mm auf 8,9 mm und kaudal von 8,0 mm auf 9,4 mm. Bis L7 (kaudal) nimmt die Breite auf einen Wert von 6,4 mm wieder ab.

Tab. 4.4: Durchschnittliche Höhe und Breite des Canalis vertebralis beim Kaninchen (n=30)

Lendenwirbel Canalis vertebralis

Breite Höhe Position

Mittelwert [mm]

Standard- abweichung

[mm]

Mittelwert [mm]

[mm]

kranial 7,9 0,7 5,8 0,7 zentral 6,9 0,7 5,1 0,8 L1

kaudal 7,7 0,9 5,6 0,5

kranial 8,0 0,6 5,9 0,7 zentral 7,0 0,7 5,1 0,7 L2

kaudal 8,0 0,7 5,6 0,6

kaudal 8,2 0,7 5,8 0,7

kaudal 8,8 1,0 6,0 1,0

kaudal 9,4 1,0 6,5 1,0

kaudal 9,4 1,3 6,5 1,2

kranial 8,7 1,3 6,0 1,2 L7

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4.1.5 Dura mater spinalis: Höhe und Breite

Der Verlauf der durchschnittlichen Duralsackhöhe ähnelt bei den untersuchten Tieren dem des Canalis vertebralis, zeigt jedoch nicht so starke intra- segmentale Schwankungen. Die durchschnittliche Höhe bleibt relativ konstant von L1 (kranial) bis L4 (kranial) bei 4,4 - 4,5 mm, dann nimmt sie bis L6 (zentral) leicht auf 5,4 mm zu und von hier aus bis L7 (kaudal) auf 3,4 mm wieder allmählich ab (^HTab. 4.5, ^HAbb. 4.1, ^HAbb. 4.2).

Die durchschnittliche Breite der Dura mater spinalis nimmt von L1 (kranial) 6,2 mm bis L6 (kranial) auf 7,8 mm zu. Der breiteste Bereich des Duralsacks reicht bei den Tieren von L5 (kaudal) bis L6 (zentral). Ab hier verschmälert sich der Duralsack wieder durchschnittlich auf 3,7 mm bei L7 (kaudal).

Bei den Wirbelsegmenten L1 bis L4 ist der Duralsack zentral enger als kranial und kaudal. Bei L5 ist die Breite kranial kleiner als zentral, und bei L6 und L7 ist der Duralsack kaudal enger als zentral.

(47)

Tab. 4.5: Durchschnittliche Höhe und Breite der Dura mater spinalis (Pars lumbalis) beim Kaninchen (n=30)

Lendenwirbel Dura mater spinalis

Mittelwert [mm]

[mm]

Mittelwert [mm]

[mm]

kaudal 6,4 0,9 4,4 0,5

kaudal 6,4 0,9 4,4 0,5

kaudal 6,6 0,8 4,4 0,5

kaudal 6,8 0,7 4,6 0,5

kaudal 7,7 0,9 5,1 0,4

kaudal 6,9 1,2 4,9 0,6

kaudal 3,7 0,7 3,4 0,5

4.1.6 Medulla spinalis: Höhe und Breite

Die durchschnittliche Höhe der Medulla spinalis liegt für L1 (kranial) bis L4 (kranial) bei 3,6-3,8 mm und nimmt dann bis L6 (kranial) auf ein Maximum von 4,3 mm an Höhe zu. Von L6 (zentral) bis L7 (kaudal) verringert sich die durchschnittliche Höhe der Medulla spinalis langsam auf 2,5 mm.

Die Breite des Rückenmarks steigt von L1 (kranial) bis L6 (kranial) langsam

(48)

Tab. 4.6: Durchschnittliche Höhe und Breite der Medulla spinallis (Pars lumbalis) beim Kaninchen (n=30)

Lendenwirbel Medulla spinalis

Mittelwert [mm]

[mm]

Mittelwert [mm]

[mm]

kaudal 4,9 0,5 3,6 0,4

kaudal 5,0 0,5 3,6 0,4

kaudal 5,1 0,5 3,6 0,4

kaudal 5,5 0,6 3,8 0,4

kaudal 6,0 0,6 4,1 0,4

kaudal 4,9 1,1 3,8 0,7

kaudal 2,3 0,6 2,5 0,5

4.1.7 Kaudales Ende der Medulla spinalis

Da der kaudale Kontrastsäulenrand nach der Lumbarschwellung häufig unter- schiedlich gut abgrenzbar war und so nicht dem eigentlichen Ende der Medul- la entsprach, müssen die Daten der Medulla spinalis aus den eigenen Unter- suchungen mit Vorsicht gewertet werden.

Von den dreißig untersuchten Tieren endet bei dreizehn das Rückenmark am kranialen Rand des zweiten Sakralwirbels, bei sieben Tieren reicht der Conus medullaris bis zum kaudalen Rand des ersten Sakralwirbels, bei vier Tieren

(49)

wird das Ende des Rückenmarks an der kaudalen Hälfte des zweiten Sakral- wirbels festgestellt und bei weiteren drei Kaninchen endet das Rückenmark am kranialen Rand des ersten Sakralwirbels (^HTab. 4.7).

Tab. 4.7: Lage des kaudalen Endes der Medulla spinalis beim Kaninchen (n=30)

Ende des Rückenmarks Anzahl der Tiere

S1 kranial 3

S1 kaudal 1

S2 kranial 13

S2 kaudal 4

(50)

4.1.8 Graphische Darstellung der Messdaten

Abb. 4.1: Canalis vertebralis, Dura mater spinalis und Medulla spinalis des Lendenbereichs des Kaninchens, latero-laterale Ansicht

Abb. 4.2: Canalis vertebralis, Dura mater spinalis und Medulla spinalis des Lendenbereichs des Kaninchens, ventro-dorsale Ansicht