1  Einleitung

• 1.1 Aufbau und Funktion des vorderen Kreuzbandes

• 1.2 Aktueller Stand der VKB-Rekonstruktion

• 1.3  Diagnostik des VKB und Bedeutung der MRT

  • 1.3.1 Diagnostik der VKB-Ruptur

  • 1.3.2 Verlaufsbeurteilung des VKB-Ersatzes

• 1.4  Aspekte des Transplantatremodeling

  • 1.4.1 Histologische Beobachtungen

  • 1.4.2 Biomechanische Beobachtungen

  • 1.4.3 Beobachtungen in der MRT

2  Problemstellung und Zielsetzung der Arbeit

3  Material und Methoden

• 3.1 Versuchstiere

• 3.2 Versuchsplanung und allgemeine Vorbereitungen

  • 3.2.1 Zur Transplantatwahl und –entnahmetechnik

  • 3.2.2 Festlegung der Standzeiten

• 3.3 OP-Methode mit Rekonstruktion des VKB

  • 3.3.1 Pharmaka für die Anästhesie und postoperative Analgesie

  • 3.3.2  Prämedikation, Intubationsnarkose und Analgesie

  • 3.3.3  Chirurgische Technik und postoperative Nachbehandlung

• 3.4  Kernspintomografische Untersuchung

  • 3.4.1 Der Kernspintomograf

  • 3.4.2 Pharmaka für die Kernspintomografie

  • 3.4.3 Grundlagen zur Magnetresonanztomografie des Kniegelenkes

  • 3.4.4 Durchführung der MRT-Untersuchung

  • 3.4.5 Auswertung des MRT-Signalverhaltens

    • 3.4.5.1 Qualitative Auswertung

    • 3.4.5.2  Quantitative Auswertung

• 3.5  Biomechanische Testung

  • 3.5.1 Begriffe und Definitionen

  • 3.5.2  Explantation der Kniegelenke

  • 3.5.3 Vorbereitungen zur mechanischen Testung

  • 3.5.4  Querschnittsfläche des Bandes

  • 3.5.5 Versagenstest der Kniegelenke

  • 3.5.6 Versagenstest des Achillessehnentransplantates

• 3.6  Statistische Prüfverfahren

4  Ergebnisse

• 4.1 Allgemeine Befunde

• 4.2  Qualitative Betrachtung der MRT-Befunde im zeitlichen Verlauf

• 4.3  Betrachtung der Signalintensität im zeitlichen Verlauf

• 4.4  Ergebnisse der biomechanischen Testung

• 4.5 Statistische Korrelation der Signalintensität mit biomechanischen Parametern

5  Diskussion

6  Zusammenfassung

Tabelle 1: Ergebnisse der nativen Signalintensitätsmessung. Der Signal/Noise-Quotient (S/N) wurde in Abhängigkeit von der Standzeit und Lokalisation der Messbereiche bestimmt. Die Daten wurden als Mittelwert ± Standardabweichung dargestellt.

Tabelle 2: Ergebnisse der Signalintensitätsmessung mit Gd-DTPA. Der Signal/Noise-Quotient (S/N) wurde in Abhängigkeit von der Standzeit und Lokalisation der Messbereiche bestimmt. Die Daten wurden als Mittelwert ± Standardabweichung dargestellt.

Tabelle 3: Ergebnisse der biomechanischen Testung. Die Daten werden als Mittelwert ± Standard-abweichung dargestellt.

Tabelle 4: Ergebnisse der Spearman Rho Korrelationsanalyse (α = 0.05). Die Daten wurden als Korrelationskoeffizienten zweier korrespondierender Parameter dargestellt.

Abb. 1: VKB-Rekonstruktion mit Sehnentransplantat und Poly-(D,L)-Laktid Interferenzschrauben

Abb. 2: Prinzipieller Aufbau und Informationsfluss einer MRT [37]

Abb. 3: MR-Scan in T1-Wichtung eines kontralateralen Kniegelenkes mit Bezeichnung wichtiger Strukturen.

Abb. 3: MR-Scan in T1-Wichtung eines kontralateralen Kniegelenkes mit Bezeichnung wichtiger Strukturen.

Abb. 4: Sagitaler MR-Scan in T1-Wichtung mit Gd-DTPA

Abb. 5: Beispielhafte Darstellung eines Kraft-Weg-Diagrammes mit Kennzeichnung der für die Auswertung wichtigen Abschnitte.

Abb. 6: Aufbau der Materialtestmaschine Zwick.

Abb. 7: a.) Sagitaler MR-Scan in T1-Wichtung mit Darstellung des nativen VKB nach 6 Wochen Standzeitb.) Sagitaler MR-Scan in T1-Wichtung mit Gd-DTPA. Nach 6 Wochen Standzeit zeigte das VKB ein inhomogenes Signalverhalten mit hypo- und hyperintensen Bereichen. Hervorzuheben sei die Kontrastmittelanreicherung im ventralen Synovialschlauch (Pfeile).

Abb. 8: a.) Sagitaler MR-Scan in T1-Wichtung mit Darstellung des nativen VKB nach 12 Wochen Standzeit.b.) Sagitaler MR-Scan in T1-Wichtung mit Gd-DTPA. Nach 12 Wochen zeigte das VKB ein homogeneres Signalverhalten mit hyper- bis isointensen Bereichen.

Abb. 9: a..) Sagitaler MR-Scan in T1-Wichtung mit Darstellung des nativen VKB nach 24 Wochen Standzeit. Die Auflösung der biodegradierbaren Schrauben ist weit vorangeschritten.b.) Sagitaler MR-Scan in T1-Wichtung mit Gd-DTPA. Nach 24 Wochen Standzeit stellte sich das VKB iso- bis hypointens dar. Die niedrige Signalintensität im Bereich der tibialen Insertion sei hervorzuheben.

Abb. 10: a.) Sagitaler MR-Scan in T1-Wichtung mit Darstellung des nativen VKB nach 52 Wochen Standzeitb.) Sagitaler MR-Scan in T1-Wichtung mit Gd-DTPA nach 52 Wochen Standzeit. Es zeigte sich keine Kontrastmittelanreicherung. Das Transplantat stellte sich hypointens dar

Abb. 11: a.) Sagitaler MR-Scan in T1-Wichtung mit Darstellung des nativen VKB nach 104 Wochen Standzeit.b.)Sagitaler MR-Scan in T1-Wichtung mit Gd-DTPA. Nach 104 Wochen Standzeit zeigte sich keine Kontrastmittelanreicherung. Das Transplantat stellte sich hypointens dar.

Abb. 12: Veränderung der Signalintensität (S/N) in der Mitte des VKB-Ersatzes nativ und mit Gd-DTPA gemessen.

Abb. 13: a:) Veränderung der Signalintensität (S/N) an drei verschiedenen Positionen des VKB-Ersatzes nativ gemessen. Daten wurden als Mittelwert ± Standardabweichung dargestellt. Angegeben wurden die Wahrscheinlichkeitsniveaus des S/N der mittleren Lokalisation. * = Signifikanter Unterschied zwischen nativem VKB und nach jeweiliger Standzeit.b.) Veränderung der Signalintensität (S/N) an drei verschiedenen Positionen des VKB-Ersatzes mit Gd-DTPA gemessen. Daten wurden als Mittelwert ± Standardabweichung dargestellt. Angegeben wurden die Wahrscheinlichkeitsniveaus des S/N der mittleren Lokalisation. * = Signifikanter Unterschied zwischen nativem VKB und nach jeweiliger Standzeit.

Abb. 14: Lineare Korrelationen. Dargestellt wurde der S/N mit Gd-DTPA vs. Versagenslast in verschiedenen Messbereichen des vorderen Kreuzbandes.

Abb. 15: Darstellung des Transplantaremodelings eines VKB-Ersatzes nach 6 Wochen Standzeit im Schafsmodell.