3  Ergebnisse

Bei den meisten Tieren traten lediglich kleinere Pininfektionen auf, welche unter antibiotischer Abdeckung gut kontrolliert werden konnten. Sofort nach der Operation konnten die Tiere die Extremität belasten.

Sechs Tiere mußten von der Studie ausgeschlossen werden. Zwei Tiere erlitten während der Versuchsphase eine Osteomyelitis. Sie wurden an den Versuchstagen 14 und 19 aus der Studie ausgeschlossen. Zwei weitere Tiere wurden im Verlauf der Untersuchung wegen inhomogener Distraktion an den Tagen 11 und 14 ausgeschlossen. Zwei Tiere mußten aufgrund eines Datenverlustes während der Versuchsphase ausgeschlossen werden.

	Abbildung 12: postoperative Kontrollaufnahme der Extremität

In Vorstudien zeigte sich, daß das Gewicht des Kallusgewebes gemessen in Aluminiumäquivalent EAT zwischen 4 und 14 mm liegen würde. Für diesen Bereich wurde ein linearer Kurvenverlauf zwischen der Dicke des Phantoms und der Helligkeit des digitalen Röntgenbildes gefordert. Um die geeigneten Parameter für die beiden Verfahren festzulegen, wurden Röntgenaufnahmen von der Aluminiumtreppe bei verschiedenen Stromstärken und Spannungen sowohl für die DFR, als auch für DLR angefertigt.

Die folgende Graphik zeigt die einzelnen Kurvenverläufe für die digitalisierte Filmradiographie:

	Abbildung 13: Bestimmung der Röntgenparameter für die DFR

Die Kurve mit den Parametern Stromstärke 2,5 mAs und Spannung 66 kV zeigte im Bereich zwischen 4 und 14 mm eine weitgehend lineare Charakteristik, so daß diese Parameter ausgewählt wurden.

Die folgende Graphik zeigt die Kurvenverläufe für die digitale Lumineszenzradiographie:

	Abbildung 14: Bestimmung der Röntgenparameter für die DLR

Die Kurven für die DLR weisen alle eine annähernd lineare Charakteristik auf. Aus Gründen der Einfachheit wurden daher für die Erstellung der digitalen Röntgenbilder dieselben Parameter wie bei der digitalisierten Filmradiographie verwendet.

Da die Helligkeit der einzelnen Röntgenbilder starken Schwankungen unterzogen ist [28], werden Vergleichskörper benötigt, um quantitative Aussagen über das Knochengewicht zu machen [27]. Als Vergleichskörper wurde in dieser Studie ein Aluminiumphantom mit 10 Stufen zwischen 2 mm und 20 mm verwendet. Die korrespondierenden Grauwerte des Aluminiumphantoms wurden auf einer konstanten Fläche von 0,5 cm² für jede einzelne Stufe auf jeder Röntgenaufnahme gemessen. Anschließend wurden die Grauwerte gegen die entsprechende Stufendicke aufgetragen. Zur Analyse der Kurvenverläufe wurde jeweils eine Regressionsanalyse durchgeführt. Die folgenden beiden Graphiken zeigen exemplarisch eine Eichkurve für die DFR und die DLR.

Für die DFR konnte die beste Annäherung an die gemessenen Grauwerte durch eine kubischen Funktion erzielt werden. Der Korrelationskoeffizient zwischen der tatsächlichen Kurve und der kubisch angenäherten Funktion war jeweils r ³ 0,99.

	Abbildung 15: Beispiel einer Annäherung an den beobachteten Kurvenverlauf bei der DFR

Bei der DLR zeigte sich, daß die beste Annäherung mit der quadratischen Funktion erreicht wurde. Der Korrelationskoeffizient für die DLR lag bei r ³ 0,99.

	Abbildung 16: Beispiel einer Annäherung an den beobachteten Kurvenverlauf bei der DLR

Der folgende Abschnitt stellt die Meßergebnisse des Knochengewichtes in EAT (mm) für die digitale Filmradiographie und die digitale Lumineszenzradiographie tabellarisch und graphisch dar.

	Tabelle 1: Ergebnisse der digitalen Filmradiographie für die einzelnen Tiere an den jeweiligen Versuchstagen in EAT (mm)

Abbildung 17 stellt die Mittelwerte der Testtage für die DFR als Boxplot unter Berücksichtigung des Tageshöchst- und Tagestiefstwertes während der Konsolidierungsphase dar. Anschließend wird überprüft, ob es einen signifikanten Knochengewichtszuwachs (p-Wert unter 0,05) zwischen den einzelnen Versuchstagen gegeben hat. Dieser Signifikanzwert p befindet sich oberhalb der jeweiligen Boxplots. Es zeigt sich ein statistisch signifikanter Knochengewichtszuwachs zwischen Versuchstag 19 und 21, 21 und 23 und 23 und 25.

	Abbildung 17: Verlaufsbefundung bei der digitalen Filmradiographie

Die Abbildung 18 stellt ein digitalisiertes Röntgenbild dar. Es handelt sich um das Versuchstier 17 am Versuchstag 19. Weiß umrandet ist die Distraktionszone, in der die Grauwertverteilung bestimmt wird. Links im Bild befindet sich das Aluminiumphantom mit seinen zehn Stufen.

	Abbildung 18: Darstellung eines digitalisierten Röntgenbildes am Versuchstag 19 der Meßphase

	Tabelle 2: Ergebnisse der digitalen Lumineszenzradiographie für die einzelnen Tiere an den jeweiligen Versuchstagen in EAT (mm)

Abbildung 19 stellt die Mittelwerte der einzelnen Versuchstage für die DLR als Boxplot dar. Die digitale Lumineszenzradiographie zeigt einen Zuwachs der Knochengewichtes zwischen den einzelnen Tagen von 6,29 mm EAT am ersten Versuchstag, auf 7,9 mm EAT am letzten Versuchstag. Anschließend wird überprüft, ob der Unterschied zwischen den jeweiligen Versuchstagen auch statistisch signifikant ist. Der Signifikanzwert p befindet sich oberhalb der jeweiligen Boxplots im Bild. Hierin zeigt sich ein statistisch signifikanter Zuwachs zwischen allen Versuchstagen. Eine Ausnahme stellt lediglich der Gewichtsunterschied zwischen Versuchstag 15 und 16 dar.

	Abbildung 19: Verlaufsbefundung bei DLR

Die folgende Abbildung zeigt ein digitales Röntgenbild. Es handelt sich um das Röntgenbild am letzten Versuchstag von Versuchstier 18. Weiß umrandet ist die Distraktionszone, in welcher die Grauwertverteilung gemessen wird. Links im Bild befindet sich das Aluminiumphantom mit den 10 Stufen.

	Abbildung 20: Darstellung eines digitalen Röntgenbildes am letzten Tag der Meßphase

Es wurden Knochengewichtsmessungen von einer Testperson an fünf differenten Tagen durchgeführt, um eventuelle Meßschwankungen der dargestellten Methode zu überprüfen. Die Ergebnisse werden sowohl für die DFR als auch für die DLR in den beiden folgenden Tabellen dargestellt. Anschließend wird überprüft, ob statistisch signifikante Unterschiede bestehen. Hierfür wird der zweiwegige Anova-Test nach Friedmann verwendet.

	Tabelle 3: Ergebnisse der intraindividuellen Messung für die DFR

	Tabelle 4: Ergebnisse der intraindividuellen Messung für die DLR

Anhand des Anova-Testes für mehr als zwei abhängige Variablen nach Friedmann kann ein Signifikanzwert von p = 0,4562 für die DFR und von p = 0,2553 für die DLR festgestellt werden. Somit zeigt sich weder für die DFR noch für die DLR ein statistisch signifikanter Unterschied zwischen den Untersuchungstagen 1 bis 5.

Es wurden 50 Meßergebnisse einer Testperson mit denen einer anderen Person verglichen. Die Ergebnisse werden für die DFR und für die DLR in den beiden nachfolgenden Tabellen dargestellt. Anschließend werden die Ergebnisse auf statistisch signifikante Unterschiede mit dem Test für zwei verbundene Stichproben nach Wilcoxon untersucht. Der Wilcoxon-Test wird verwendet, da er keine Normalverteilung erfordert und relativ beständig ist gegen starke Ausreißer.

	Tabelle 5: Ergebnisse der interindividuellen Messung für die DFR

	Tabelle 6: Ergebnisse der interindividuellen Messung für die DLR

Die Ergebnisse des Wilcoxon-Testes zeigen einen Signifikanzwert von p = 0,1131 für die DFR und von p = 0,508 für die DLR. Es besteht somit weder für die DFR noch für die DLR ein statistisch signifikanter Unterschied zwischen den Meßergebnissen von Untersucher 1 und 2.

Die Biomechanik ist eine invasive Methode, welche sehr genaue Aussagen über die Belastbarkeit eines Knochens zuläßt [54,61,86]. Die Messung der Knochensteifigkeit ist eine Möglichkeit, die mechanischen Eigenschaften des Knochens zu bestimmen. Dabei entspricht die Steifigkeit der einwirkenden Kraft, die benötigt wird, um Knochen innerhalb seines elastischen Bereiches zu verformen [70]. Im Vergleich zur Bestimmung der Knochendichte im Trockengewicht erlaubt sie genauere Aussagen über die Belastbarkeit des Knochens [26].

Im folgenden werden die Meßergebnisse für die torsionale Steifigkeit und das maximale Drehmoment dargestellt. Die Daten der destruktiven biomechanischen Torsionstestung werden an anderer Stelle ausführlich erläutert, weswegen hier nur die wichtigsten Daten dargestellt werden [53].

	Tabelle 7: Meßergebnisse der Biomechanik

Die Daten zeigen große Unterschiede und erstrecken sich über einen Bereich von 2 bis 31 Nm für das maximale Drehmoment und von 0,3 bis 3,2 Nm/° für die torsionale Steifigkeit.

Anschließend werden die EAT-Werte des letzten Versuchstages für die DFR und die DLR mit den Ergebnissen der biomechanischen Messungen verglichen und korreliert. Die Ergebnisse der Korrelation werden zur besseren Veranschaulichung graphisch dargestellt.

Zwischen der torsionalen Steifigkeit und der digitalisierten Filmradiographie kann ein Zusammenhang mittels einer linearen Regressionsanalyse mit einem Korrelationskoeffizienten von r= 0,71 (siehe Abblidung 3.10) hergestellt werden. Demzufolge stimmen die Daten der DFR mit der torsionalen Steifigkeit zu 50,4% überein (r² * 100).

Das maximalen Drehmoment läßt sich ebenso mit der digitalisierten Filmradiographie über eine lineare Regressionsanalyse korrelieren, wobei der Korrelationskoeffizient hier r = 0,69 beträgt (siehe Abbildung 3.11). Die Ergebnisse der DFR stimmen mit dem maximalen Drehmoment zu 47,6 % überein (r² * 100).

	Abbildung 21: Korrelation der torsionalen Steifigkeitsmessung mit der DFR

	Abbildung 22: Korrelation des maximalen Drehmomentes mit der DFR

Die Daten der destruktiven torsionalen Steifigkeitsmessung lassen sich mit der digitalen Lumineszenzradiographie ebenfalls über eine lineare Regressionsanalyse mit einem Korrelationskoeffizient von r = 0,89 korrelieren (siehe Abblidung 3.12) und stimmen demzufolge zu 79% (r² * 100) überein.

Die Korrelation des maximalen Drehmomentes mit dem Knochengewicht der DLR ergibt für eine lineare Regressionsanalyse einen Korrelationskoeffizienten von r = 0,8 (siehe Abblidung 3.13) so daß die DLR mit dem maximalen Drehmoment zu 64% (r² * 100) übereinstimmt.

	Abbildung 23: Korrelation der torsionalen Steifigkeitsmessung mit der DLR

	Abbildung 24: Korrelation des maximalen Drehmomentes mit der DLR