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7  Experimentelle Ergebnisse

7.1 Faktor XIII-Analyse

Der Verlauf der Faktor XIII-Plasmakonzentration zeigte für die Unter-suchungsgruppen und die Kontrollgruppe charakteristische Verläufe. Die Ausgangskonzentrationen sind für alle Gruppen vergleichbar und lagen zwischen 123 % und 128 %.

Am 1. postoperativen Tag kam es in den drei Operationsgruppen zum signifikanten Abfall (p < 0,001) des Plasmaspiegels auf Konzentrationen zwischen 85 % und 87 %. Diese Konzentrationsänderung war in allen Gruppen hochsignifikant (p = 0,005) verringert gegenüber den Faktor XIII-Plasmaspiegel der Kontrollgruppe.

Am 3. postoperativen Tag erhöhten sich Faktor XIII-Konzentrationen in den Gruppen B und C (p = 0,0005). Die erreichten Werte lagen zu diesem Zeitpunkt über den Werten der Kontrollgruppe. Der Unterschied für die Gruppe C gegenüber der Kontrollgruppe war signifikant (p = 0,001).

Abb. 28: Faktor XIII-Plasmakonzentration im Verlauf


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Die Gruppe A zeigte gegen alle anderen Gruppen mit 92 % eine signifikant

(p < 0,001) geringere Plasmakonzentration. Diese Faktor XIII-Konzen-trationsdefizite setzten sich an den postoperativen Untersuchungstagen 5, 7 und 14 fort. Während die Plasmakonzentrationen der Gruppen B und C gleichmäßig erhöht über den Werten der Kontrollgruppe blieben, kam es in der Gruppe A zu einer langsamen Konzentrationserhöhung in diesem Zeitraum. Diese Werte waren bis zum 14. postoperativen Tag gegenüber den Versuchsgruppen B und C (p < 0,001) sowie der Kontrollgruppe (p = 0,027) weiterhin signifikant erniedrigt. Zu den Kontrolluntersuchungszeitpunkten 32 Wochen und 56 Wochen postoperativ hatten sich die Plasmakonzentrationen der Untersuchungsgruppen dem Niveau der Kontrollgruppe angeglichen und zeigten keine signifikanten Unterschiede zwischen den Gruppen und im Vergleich zum präoperativen Ausgangsbefund.

7.2 Makroskopische Befunde

Zum Zeitpunkt 2 Wochen postoperativ sahen die Transplantate blass gefärbt und diskret aufgefasert aus. Die Überprüfung der Transplantatspannungen zeigten keine Lockerungen oder Unterschiede in den Operationsgruppen. Eine extrem dünne Schicht gefäßführendes synoviales Bindegewebe, welches mit dem Hoffa'schen Fettkörper kommunizierte, umhüllte die Transplantate. Es bestanden im ventralen Gelenkkompartiment diskrete Verwachsungen. Die synoviale Flüssigkeit war transparent bis dunkelgelb gefärbt. Makroskopische Zeichen von degenerativen Knorpelveränderungen wurden nicht gesehen. Qualitative makroskopische Unterschiede der Untersuchungsgruppen waren nicht zu erkennen.

Nach 32 Wochen waren die Transplantate von einer gut vaskularisierten Synovialis umgeben, der Gesamtumfang der Plastiken hatte im Vergleich zum Voruntersuchungszeitpunkt zugenommen. Die Spannungen der Transplantate wiesen keine sekundären Lockerungen auf und waren mit denen des Voruntersuchungszeitpunktes vergleichbar. Die makroskopischen Befunde nach 32 Wochen ähnelten sehr dem Aussehen des vorderen Kreuzbandes, intraartikulär waren eine typische synoviale Bedeckung, zahlreiche durchschimmernde Blutgefäße und eine klare Synovialflüssigkeit sichtbar. Die bindegewebige Transplantatumhüllung war tibial stärker ausgeprägt als femoral.

Die Inspektion des Gelenkknorpels aller Kompartimente zeigte in allen Operationsgruppen initiale oberflächliche Knorpelrauigkeiten und eine Abnahme des Glanzes der hyalinen Knorpelflächen.


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Abb. 29: a, b: Makroskopische Befunde von Kniegelenken.

Links: – Kontrollkniegelenk ohne Operation 32 Wochen postoperativ; typisch glänzende Struktur des vorderen Kreuzbandes. Rechts: Kniegelenk der Gruppe B 32 Wochen postoperativ. Leicht hypertrophiertes VKB, nur geringe degenerative Veränderungen.

Zum Untersuchungszeitpunkt 56 Wochen postoperativ gab es im Vergleich zum Vorbefund 32 Wochen postoperativ keine wesentlichen Befundveränderungen. Die Transplantatspannungen hatten sich nicht verändert, die Synovialisierung zeigte ein typisches Aussehen wie bei einem vorderen Kreuzband. Als markanteste Veränderung war eine Zunahme der makroskopisch sichtbaren degenerativen Gelenkknorpelveränderungen zu beobachten. Hierbei wiesen insbesondere der retropatelläre Knorpel und das mediale Kompartment Zeichen von deutlichen oberflächlichen Fibrillationen auf.

Zwischen den Untersuchungsgruppen gab es keine quantitativ objektivierbaren Unterschiede hinsichtlich der degenerativen Veränderungen.


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Abb. 30: a, b: Makroskopische Befunde von operierten linken Kniegelenken 56 Wochen postoperativ

Links: Gruppe A, vorderes Kreuzband füllt vollständig die Fossa intercondylica aus, mäßiggradige Femorotibialarthrose medial betont. Rechts: Kniegelenk der Gruppe C hypertrophiertes synovialisiertes vorderes Kreuzband, ausgeprägte Arthrose im femoropatellaren Gleitlager

7.3 Radiologische und histologische Osteoarthrose

Die Gelenke aller Untersuchungsgruppen zeigten 2 Wochen postoperativ sowohl tibial als auch femoral keine Zeichen osteoarthrotischer Verände-rungen.

Nach 32 Wochen nahm die Knorpelschädigung der Gelenkflächen femoral und tibial signifikant (p = 0,01) in allen Gruppen zu. Quantitative Unter-schiede zwischen den Gruppen konnten nicht verifiziert werden. Der Median-wert des Mankin-Scores war für die Operationsgruppen gegenüber der Kon-trollgruppe sowohl femoral (p = 0,01) als auch tibial (p < 0,001) signifikant erhöht. Femoral zeigten die Operationsgruppen signifikant (p = 0,01) stärkere osteoarthrotische Veränderungen als tibial.

Auch die nicht operierte Gegenseite zeigte eine Zunahme der Knorpel-schädigung, die als physiologische Alterung angesehen wurde. Auf den Röntgenbildauswertungen ist eine entsprechende Entrundung der Femur-kondylen und osteophytäre Anbauten tibial zu beobachten.


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Abb. 31: . a, b: Röntgenaufnahmen des rechten Knieglenkes in 2 Ebenen nach 56 Wochen der Kontrollgruppe (ohne Operation). Zeichen einer initialen Arthrose mit subchondraler Sklerosierung medial betont.

Abb. 32: a, b: Röntgenaufnahmen des linken Knieglenkes in 2 Ebenen 32 Wochen postoperativ der Gruppe B. Arthrose mäßigen Grades des medialen Kompartiments. Patelladislokation als Komplikation.


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Abb. 33: a, b: Röntgenaufnahmen des linken Knieglenkes in 2 Ebenen 56 Wochen postoperativ der Gruppe C. Kaudaler Patellaosteophyt, mäßiggradige Arthose mediales und laterales Kompartment. Divergierende Schraubenlage tibial mit stark sklerosiertem Bohrkanal an anatomometrischer Position.

Die degenerativen Veränderungen nach 56 Wochen setzten sich in den Operationsgruppen und der Kontrollgruppe fort. Der Anstieg des Medianwertes im Mankin-Score war femoral nur für die Gruppe C (p = 0,05) und tibial für die Gruppe B (p = 0,02) signifikant. Zwischen der Kontrollgruppe und den Operationsgruppen bestand werder femoral noch tibial ein signifikanter Unterschied in der Knorpelschädigung. Hieraus konnte geschlussfolgert werden, dass sich in der Langzeitbeobachtung von 56 Wochen sich die natürlichen degenerativen Veränderungen des Gelenk-knorpels eines Kaninchens sich quantitativ nicht von denen der Operations-gruppen unterschieden.


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Abb. 34: Medianwerte des Mankin-Scores zur histologischen Beurteilung des femoralen Knorpelschadens der Operationsgruppen (A, B, C) und Kontrollgruppe (K) zu den entsprechenden Beobachtungszeiten 2, 32 und 56 Wochen postoperativ .

Abb. 35: Medianwerte des Mankin-Scores zur histologischen Beurteilung des tibialen Knorpelschadens der Operationsgruppen (A, B, C) und Kontrollgruppe (K) zu den entsprechenden Beobachtungszeiten 2, 32 und 56 Wochen postoperativ.


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7.4  Histologie und Histomorphometrie

2 Wochen postoperativ imponierte das autogene Transplantat durch ein nekrotisches und lytisches Aussehen. Insbesondere in den zentralen Abschnitten überwogen avaskuläre, azelluläre und nekrobiotisch umgewandelte Bereiche mit teilweiser Fragmentation und Strukturverlust der Kollagenfaserbündel. Die Kollagenfaserbündel besaßen keine strenge Orientierung, der zentrale Bereich war zum Teil völlig azellulär, peripher konnten vereinzelt vitale Zellen mit ovoider Form gesehen werden. Eine Migration von proliferierenden Zellen der Synovialis in die peripheren Abschnitte des Bandes war zu erkennen. Insbesondere um kleine Gefäße konnte man Zellanhäufungen finden. Von diesen Gefäßen breiteten sich die Zellen in die kollagene Matrix aus. Makrophagen, neutrophile Granulozyten und Rundzellen wurden nur vereinzelt perivaskulär gesehen. Die zum Operationszeitpunkt gesplitteten Transplantate der Gruppe C zeigten deutlich mehr Entzündungs- und Reparaturzellen als die Vergleichsgruppen.

Abb. 36: Histologischer Ausschnitt 2 Wochen postoperativ: Gruppe B vereinzelt sind in der Peripherie vitale Fibrozyten zu erkennen (gestrichelter Pfeil), zentral (geschlossener Pfeil) sind völlig azelluläre Bereiche. (H & E, 50 x)


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Abb. 37: Histologischer Ausschnitt 2 Wochen postoperativ: Gruppe A in der Peripherie sind keine Zellen sichtbar, nur Anteile einer initialen Synovialisierung (geschlossener Pfeil) sind erkennbar. Die strukturelle Organisation der kollagenen Fasern (gestrichelter Pfeil) ist nicht vollständig desorganisiert. (H & E, 50 x)

Die ossäre Integration der Knochen-Transplantat-Knochen-Komplexe muss femoral und tibial separat betrachtet werden. Während femoral der Knochenblock mit der sogenannten direkten Sehneninsertion in press-fit Technik gelenknah abschließt, ist tibial die Transplantatfixation prinzipiell anders aufgebaut (siehe Abb.: 38).

Abb. 38: Schemazeichnung des Transplantatverlaufes und der Kontaktflächen


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Ein Teil des tibialen Transplantates liegt im Knochenkanal, der Knochenblock mit der originären direkten Sehneninsertion ist gelenkfern über eine Interferenz-schraube distal befestigt. Aus diesem Grund entsteht tibial eine Region, in der Transplantatanteile am Knochen liegen während auf der gegenüberliegenden Seite ein Hohlraum zwischen Transplantat und Bohrkanalwand entsteht.

Femoral zeigten die Osteozyten der Knochenblöcke 2 Wochen postoperativ teilweise Verkleinerungen und nekrotische Veränderungen, wobei gleich-zeitig Osteoklasten und Osteoblasten zu erkennen waren. Die Transplantate der Gruppe B und C hatten eine stärkere appositionelle periphere Knochen-formation als in der Gruppe A. Die Knochenblockinkorporation war zu diesem Zeitpunkt für alle Gruppen nicht abgeschlossen. In der Übersichts-lichtmikroskopie ließ sich eine dichtere Spongiosaarchitektur in der Nähe des Knochenblockes erkennen.

Tibial stellte sich der Bohrkanal unverschlossen gelenknah dar. Zwischen der Bohrkanalwand und dem Kreuzbandtransplantat war der Kanal mit nicht organisiertem Bindegewebe gefüllt. Eine Kavität durch Eintritt von Synovialflüssigkeit wurde nicht beobachtet. Der Transplantat-Knochen-Bereich zeigte zwischen Sehne und Knochen eine dünne Schicht fibröses Bindegewebe mit Fibroblasten und Entzündungszellen. Der Sehnenanteil entsprach in seinem morphologischen Aufbau dem intraartikulären Transplanatanteil. Der distale Knochenblock lag dicht an der Bohrkanalwand an und die strukturellen Veränderungen entprachen der femoralen Knochenblockintegration. Eine vollständige knöcherne Integration wurde auch hier zu diesem Untersuchungszeitpunkt nicht gefunden.

Im intraartikulären Transplantatanteil hatte sich die Zellzahl im Vergleich zum Ausgangssubstrat der Patellarsehne histomorphometrisch in allen Gruppen geringfügig erhöht. Die höchste Zellularität zeigten die Transplantate der Gruppe C. Innerhalb der Versuchsgruppen B und C (p = 0,024) sowie A und C (p = 0,004) waren die Zellzahlunterschiede signifikant.

Die mediane Gefäßanschnittsfläche zeigte für alle Transplantate eine geringfügige Zunahme gegenüber dem Patellarsehnentransplantat. In den Gruppen B (p = 0,022) und C (p < 0,0005) wurden signifikant mehr Gefäßanschnitte morphometriert als in der Gruppe A.


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Abb. 39: Mediane Zellzahl im Einheitsquadrat der Operationsgruppen 2 Wochen post-operativ und Referenzgewebe (PS – Patellarsehne, VKB – vorderes Kreuzband), * p = 0,024 gegenüber Gruppe B und ** p = 0,004 gegenüber Gruppe A)

Abb. 40: Mediane Gefäßanschnittsfläche der Operationsgruppen 2 Wochen postoperativ und der Referenzgewebe (PS – Patellarsehne, VKB – vorderes Kreuzband), * p = 0,022 gegenüber Gruppe A und ** p < 0,0005 gegenüber Gruppe A.


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Abb. 41: Medianes Zellvolumen der Operationsgruppen 56 Wochen postoperativ und der Referenzgewebe (PS – Patellarsehne, VKB – vorderes Kreuzband), * und ** jeweils signifikant (p = 0,0005) verringert gegenüber PS und VKB

Der Medianwert des Zellvolumens reduzierte sich in allen Operationsgruppen signifikant (p < 0,0005) zu dem Wert der Patellarsehne und lag für alle Gruppen signifikant unter dem medianen Zellvolumen des vorderen Kreuzbandes (p < 0,0005). Die Gruppe C hatte das größte und die Gruppe A das geringste Zellvolumen. Die Gruppen unterschieden sich im Gruppenvergleich hinsichtlich des medianen Zellvolumens nicht signifikant.


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32 Wochen postoperativ waren Form und Größe der Zellen der Transplantate denen des vorderen Kreuzbandes ähnlich. Die Zellen entsprachen in ihrem Aufbau überwiegend den Fibrozyten. In der Längsachse konnte in einigen Schnitten ein "crimping"-Muster beobachtet werden. Zwischen den Kollagen-faserbündeln wurden vereinzelt Regionen mit Gefügestörungen und teils mit Strukturverlusten gesehen. Auch einzelne fleckförmige Zellproliferationen um Kapillaren deuteten auf eine noch anhaltende reparative Aktivität hin.

Die femorale Knochenintegration war abgeschlossen und ließ sich nicht mehr von dem Empfängerknochen unterscheiden. Tibial dagegen wurden zwei verschiedene Insertionsmechanismen beobachtet. Gelenknah war der Bohrkanal mit dichtem Bindegewebe gefüllt und zwischen dem Transplantat und dem Knochen der Bohrkanalwand wurde eine indirekte Sehneninsertion mit typischer Ausbildung von sharpeyähnlichen Fasern beobachet. Distal war der Knochenblock vollständig knöchern integriert und ließ sich nicht mehr von der Spongiosa des Umgebungsknochen differenzieren. Morphologische Unterschiede hinsichtlich der tibialen und femoralen ossären Integration zwischen den Operationsgruppen konnten nicht objektiviert werden.

Abb. 42: a, b: Histologische Schnitte durch den proximalen tibialen Bohrkanal 32 Wochen postoperativ, jeweils Gruppe B. Links: Lockeres Bindegewebe befindet sich an der Bohrkanalwand (Pfeil). Rechts: Angedeudete Sharpey´sche Fasern (Pfeil) zwischen Band und Knochenwand. (Masson-Goldner links 40 x, rechts 50 x)


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Abb. 43: Histologischer Ausschnitt aus der tibialen Insertion 32 Wochen postoperativ der Gruppe C. Im proximalen Eingangsbereich befindet sich straffes kollagenes Bandgewebe (direkte Insertion) und zwischen dem Band und Knochenkanal lockeres dichtes Bindegewebe (indirekte Insertion) (H & E, 2 x); K – Knochen, B – Band, BW – Bindegewebe, Pfeil - Knochenkanalwand

Im intraartikulären Transplantatanteil nahmen histomorphometrisch bis zur 32. postoperativen Woche die Zellzahl, die Gefäßanschnittsfläche und das Zellvolumen in allen Gruppen signifikant (p < 0,0005) im Vergleich zum Voruntersuchungszeitpunkt zu.

Die höchste Zellularität hatte die Gruppe C, signifikant weniger Zellen wurden in Gruppe A (p < 0,0005) und Gruppe B (p < 0,0005) beobachtet. Die Gruppe A hatte auch signifikant weniger Zellen als die Gruppe B (p = 0,047).

Die stärkste Vaskularisation hatte ebenfalls die Gruppe C. Die Gruppen A und B hatten eine signifikant (p < 0,0005) geringere mediane Gefäßan-schnittsfläche.

Die größeren Zellvolumina hatten dagegen die Gruppen A und B, dieser Volumenunterschied war im Vergleich zur Gruppe C hochsinifikant (p < 0,0005) größer.


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Abb. 44: a, b: Transplantatausschnitte 32 Wochen postoperativ: Links – Gruppe B mit starker Hypervaskularisierung und Hyperzellularität. Insbesondere perivaskuläre Zellanhäufungen (Pfeil) (H&E, 50x); Rechts – Gruppe A Ausschnitt aus der Peripherie. Die Zellen sind nicht so stark in die zentralen Anteile infiltriert. In den zentralen Arealen befinden sich noch azelluläre Bereiche (Pfeil) (von Gieson, 40x)

Abb. 45: Ausschnitt eines Präparates 32 Wochen postoperativ der Gruppe C mit stärkerer Hyperzellularität und längsausgerichteten Kollagenfibrillen. Die Zellvolumina sind kleiner als in Gruppe A und B und nehmen eine spindelförmige Gestalt an. Es sind keine nekrotischen Areale mehr erkennbar. (H & E, 50 x)


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56 Wochen postoperativ zeigte die Übersichtslichtmikroskopie keine erkennbaren Unterschiede zwischen den Operationsgruppen. Die Kollagen-fasern hatten eine gleichmäßige Längsausrichtung. Zellproliferationsareale wurden nur noch vereinzelt beobachtet. Die Zellen waren zwischen den Faseranteilen dicht gepackt und kolumnenartig angeordnet.

Die femorale ossäre Integration der Transplantate zeigte keine Befund-veränderungen im Vergleich zur 32. postoperativen Woche. Es kann davon ausgegangen werden, dass die Insertion zu diesem Zeitpunkt bereits abgeschlossen war. Tibial waren im Bohrkanal keine Sehnenanteile mehr erkennbar. Die zum Zeitpunkt 32 Wochen postoperativ deutlich differenzierte Insertion im Bereich des Sehnen-Knochen-Überganges konnte nicht mehr erkannt werden. Die Spongiosaarchitektur des Tibiakopfes hatte eine dichtere Organisation in der Region des ehemaligen Bohrkanals mit alleinigem Sehnenanteil. Weiter distal im Bereich des Knochenblockes war keine morphologische Differenzierung zwischen Transplantatknochenblock und Empfängerknochen sichtbar. Es ist davon auszugehen, dass tibial im Bereich des gelenknahen Knochenkanals im Zeitverlauf ein Übergang von der indirekten Sehneninsertion zur vollständigen knöchernen Integration im Sinne einer direkten Sehneninsertion stattfindet und dieser Prozess sich auch nach der 32. postoperativen Woche fortsetzt.

Abb. 46: Histologischer Ausschnitt aus einer femoralen Insertion 56 Wochen postoperativ der Gruppe C. Typischen Aufbau in 4 Zonen: B - Band, FK - unverkalkter Faserknorpel, VFK - verkalkter Faserknorpel, K - Knochen
(H & E, 2 x)


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Die immersionslichtmikroskopische Analyse bei 1000-facher Vergrößerung demaskierte persistierende Unterschiede in der intraartikulären Transplantat-morphologie.

Im Zeitintervall zwischen der 32. und 56. postoperativen Woche verringerten sich in allen Operationsgruppen die Medianwerte der Zellularität, der Gefäß-anschnittsflächen und des Zellvolumens signifikant (p < 0,0005).

Abb. 47: Mediane Zellzahl im Einheitsquadrat der Operationsgruppen 56 Wochen post-operativ und Referenzgewebe (PS – Patellarsehne, VKB – vorderes Kreuzband), * p < 0,05 gegenüber Gruppe B und C, ** p < 0,05 gegenüber dem VKB

Die Abbildung verdeutlicht die zellulären Unterschiede zwischen dem Ausgangssubstrat der Patellarsehne, den Operationsgruppen 56 Wochen nach der Operation und dem anatomischen vorderen Kreuzband.

Aus Voruntersuchungen war bereits bekannt, dass zwischen der Patellarsehne und dem vorderen Kreuzband signifikante Unterschiede (p = 0,001) in Bezug auf die Zellularität bestehen.


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Die Transplantate zeigten 56 Wochen nach der Operation etwa eine doppelt so hohe Zellularität als das Ausgangssubstrat. Diese quantitativen Unterschiede waren für alle Transplantationsgruppen signifikant (p < 0,0005).

Die Gruppe A hatte die höchste Zellzahl in den Transplantaten. Dieser Unter-schied war gegenüber den Vergleichsgruppen B und C signifikant (p < 0,05). Die Gruppen B und C wiesen eine Ähnlichkeit hinsichtlich der Zellularität auf.

Die höchste Annährung an die Zellularität des vorderen Kreuzbandes hatte die Gruppe C.Alle Transplantatgruppen zeigten im Vergleich zum vorderen Kreuz-band eine signifikant (p 0,05) höhere Zellularität auf

Abb. 48: Mediane Gefäßanschnittsfläche der Operationsgruppen 56 Wochen postoperativ und der Referenzgewebe (PS – Patellarsehne, VKB – vorderes Kreuzband), * p = 0,01 gegenüber Gruppe A, ** p = 0,002 gegenüber Gruppe C, + p < 0,01 jeweils alle Gruppen gegenüber dem VKB

In dieser Abbildung wird ebenfalls deutlich, welche Unterschiede hinsichtlich der Vaskularität zwischen den Transplantat- und Referenzgeweben bestehen.

Die Patellarsehne zeigt sowohl gegenüber dem vorderen Kreuzband (p < 0,005) als auch gegenüber den Transplantaten der Operationsgruppen (p < 0,0001) signifikant weniger Gefäßanschnitte.


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56 Wochen nach der Transplantation zeigten die höchsten Gefäßan-schnittsflächen die Gruppen A und B. Dabei hatte die Gruppe B gegenüber den Transplantaten der Gruppe A (p = 0,01) und C (p = 0,002) signifikant mehr Gefäßanschnitte.

Im Vergleich zum vorderen Kreuzband hatten alle Transplantationsgruppen signifikant (p < 0,01) höhere Gefäßanschnittsflächen. Die größte Annäherung an das vordere Kreuzband hatten die Transplantate der Gruppe C.

Abb. 49: Medianes Zellvolumen der Operationsgruppen 56 Wochen postoperativ und der Referenzgewebe (PS – Patellarsehne, VKB – vorderes Kreuzband), * p = 0,01 gegenüber Gruppe B und C, ** p < 0,05 aller Transplantatgruppen gegenüber VKB

Die Zellvolumina der Zellen der Patellarsehne waren im Vergleich zu den Transplantaten (p < 0,001) und dem vorderen Kreuzband (p = 0,002) signi-fikant größer. Innerhalb der Transplante der Operationsgruppen zeigten die größten Zellvolumina die Gruppe A. Dieser Unterschied war sowohl gegen-über der Gruppe B als auch der Gruppe C signifikant (p = 0,01).

Der Vergleich zu den Zellvolumina des vorderen Kreuzbandes und denen der Transplantationsgruppen zeigte ebenfalls signifikant (p < 0,05) größere Werte für die Transplantationsgruppen.


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Abb. 50: a, b: Links: Ausschnitt aus einem vorderen Kreuzbandtransplantat der Gruppe B 56 Wochen postoperativ.

Die Zellen sind kolumnenartig angeordnet und in Paaren gehäuft. Eine typische Wellenstruktur ist nicht zu erkennen. Rechts: Vorderes Kreuzband, ein „crimping“-Muster ist angedeutet. Die Zellen sind scheinbar kleiner. Eine lichtmikroskopische Ähnlichkeit beider Gewebe ist vorhanden. Erst die histomorphometrische Analyse demaskierte signifikante Unterschiede der Zellzahl, der Gefäßanschnittsflächen und der Zellvolumina. (H & E, 50 x)

Abb. 51: Detailausschnitt aus einem vorderen Kreuzbandtransplantat der Gruppe C 56 Wochen postoperativ. Zarte Fibrozyten (geschlossener Pfeil) dicht gepackt zwischen den Kollagenfasern liegen neben einigen vereinzelten syntheseaktiven Fibroblasten (gestrichelter Pfeil). (H & E, 100 x)


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Zusammenfassend konnte ermittelt werden, dass die Transplantate der Operationsgruppen in den morphometrierten Parametern Zellzahl, Gefäß­anschnittsfläche und Zellvolumen signifikant höhere Werte hatten als das vordere Kreuzband. Innerhalb der Gruppen gab es zum Teil statistische Unterschiede, wobei die Transplantate der Gruppe C die höchste Annährung in den histomorphometrischen Parametern an das vordere Kreuzband aufwiesen.


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7.5  Kollagenfibrillenmorphometrie

Die elektronenmikroskopische Analyse der Kollagenfibrillen zeigte zwischen dem Patellarsehnentransplantat und dem vorderen Kreuzband hochsignifikante Unterschiede in der nummerischen Dichte (p = 0,002), der pro-zentualen Flächendichte (p = 0,001) und dem medianen Kollagen-fibrillendurchmesser (p < 0,0005).

Abb. 52: a, b: Kollagenfibrillenmorphometrie der Referenzgewebe. Verteilungsmuster im 25 nm Intervall. Links: Typische unimodale Verteilung für die Patellarsehne. Rechts: bimodale Verteilung des vorderen Kreuzandes.

Abb. 53: a, b: Elektronenmikroskopische Bilder von Kollagenfibrillenquerschnitten (18000 x). Links: Patellarsehne mit überwiegend großen Kollagenfibrillen und einer hohen nummerischen Dichte. Rechts: Vorderes Kreuzband mit typischer bimodaler Verteilung.


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Die Verteilung der Kollagenfibrillen zeigte eine breite typische Gaussche Normalverteilung mit einen Peak zwischen 75 – 100 nm für die Patellar-sehne.

Beim vorderen Kreuzband wurde eine bimodale Verteilung der Kollagen-fibrillen gefunden. Es bestand ein höherer Peak zwischen 50 – 75 nm und ein zweiter, jedoch weitaus geringerer, bei 125 – 150 nm.

Zwei Wochen postoperativ hatten sich in allen Operationsgruppen Form und Verteilung der Kollagenfibrillen deutlich verändert. Die nummerische Dichte und der Median der Kollagenfibrillendurchmesser verringerte sich in allen Gruppen (p < 0,001). Zwischen den Operationsgruppen gab es keine signi-fikanten Unterschiede. Die Kollagenfibrillenverteilung ging zu einer uni-modalen Verteilung in Richtung der dünneren Kollagenfibrillen. Die Tabelle 14 zeigt einen Überblick aller ermittelten Einzeldaten.

Tab. 14: Kollagenfibrillenmorphometrie 2 Wochen postoperativ. (PS – Patellarsehne, VKB – vorderes Kreuzband); # p < 0,001; ∗ p = 0,001, § p = 0,002, † p < 0,0005 jeweils im Vergleich zur Patellarsehne

 

PS

Gruppe A

Gruppe B

Gruppe C

VKB

Faseranschnittsfläche (µm²)

5,30

4,38

4,29

4,34

3,33

Flächendichte (%)

45,35

41,6

45,9

45,2

30,6 ∗

nummerische Dichte (µm-3)

84,23

69,3 #

64,3 #

66,6 #

32,2 §

medianer Durchmesser (nm)

117,3

51,2 #

52,7 #

53,8 #

63,5 †

Min – Max (nm)

23 - 200

20 -182

9 - 185

12 - 189

20 - 183

Im weiteren Verlauf bis zur 32. postoperativen Woche traten keine markanten Veränderungen auf. Die Kollagenfibrillenverteilung in den Transplantaten war weiterhin unimodal, wobei sich der mediane Kollagenfibrillendurchmesser verringerte. Die erreichten Werte lagen hochsignifikant (p < 0,001) unter denen der Referenzgewebe. Die Gruppe C hatte innerhalb des Operations-gruppenvergleiches gegenüber den Gruppe A und B einen signifikant (p = 0,02) höheren Fibrillendurchmesser.


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Tab. 15: Kollagenfibrillenmorphometrie 32 Wochen postoperativ. (PS – Patellarsehne, VKB – vorderes Kreuzband) # p < 0,001; ∗ p = 0,001, § p = 0,002, † p < 0,0005 jeweils im Vergleich zur Patellarsehne, ‡ p < 0,001 im Vergleich zu Patellarsehne und vorderem Kreuzband, & p < 0,05 im Vergleich zu Gruppe A und B.

 

PS

Gruppe A

Gruppe B

Gruppe C

VKB

Faseranschnittsfläche (µm²)

5,30

4,26

4,17

4,24

3,33

Flächendichte (%)

45,35

61,3

60,9

55,2

30,6 ∗

nummerische Dichte (µm-3)

84,23

57,9

55,7

56,6

32,2 §

medianer Durchmesser (nm)

117,3

42,2 ‡

42,9 ‡

51,8 ‡, &

63,5 †

Min – Max (nm)

23 - 198

18 -162

20 - 175

24 - 182

20 - 183

56 Wochen postoperativ überwogen in den Kreuzbandtransplantaten weiter-hin zahlreiche dünne Kollagenfibrillen. Es bestand eine Linksverschiebung in Richtung der dünnen Kollagenfibrillendurchmesser. Die Flächendichten und die Faseranschnittsflächen reduzierten sich weiter, während die Kollagen­fibrillendurchmesser der einzelnen Gruppen zunahmen. Die signifikant (p < 0,01) größten Fibrillen fanden sich in Gruppe C.

Der Vergleich der Daten mit dem vorderen Kreuzband zeigte für alle Operationsgruppen signifikant (p < 0,01) dünnere Kollagenfibrillen im Medianwert.

Die dünnen Kollagenfibrillen waren sehr dicht gepackt, was eine höhere prozentuale Flächen- und nummerische Dichte der Transplantate belegte.

Die Verteilung der Kollagenfasern zwischen Referenzgeweben (PS, VKB) und Transplantaten divergierte erheblich. Der prozentuale Anteil der Fibrillen mit einem Durchmesser unter 75 nm betrug für die Patellarsehne 36 %, für das vordere Kreuzband 47 %, für die Transplantate der Gruppe A 75 %, der Gruppe B 63 % und der Gruppe C 71 %. Der Vergleich innerhalb der Transplantationsgruppen zeigte für die Gruppe A den höchsten Anteil an Kollagenfibrillen bis 25 nm, demgegenüber lag der Peak der Gruppen B und C zwischen 25-50 nm.


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Tab. 16: Kollagenfibrillenmorphometrie 56 Wochen postoperativ. (PS – Patellarsehne, VKB – vorderes Kreuzband) ) # p < 0,001; § p = 0,002, † p < 0,0005 jeweils im Vergleich zur Patellarsehne,  p = 0,01 gegenüber Gruppe A – C, & p < 0,05 im Vergleich zu Gruppe A und B.

 

PS

Gruppe A

Gruppe B

Gruppe C

VKB

Faseranschnittsfläche (µm²)

5,30

4,02

3,96

4,04

3,33

Flächendichte (%)

45,35

42,3

40,9

38,2

30,6 #

nummerische Dichte (µm-3)

84,23

41,8

46,7

43,6

32,2 §

medianer Durchmesser (nm)

117,3

40,2

46,9

51,8 &

63,5 †, 

Min – Max (nm)

23 - 198

15 –175

22 - 185

20 - 192

20 - 183


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Abb. 54, Abb. 55, Abb. 56a, b: Verteilung der Kollagenfibrillen in den Transplantaten 56 Wo. p.o. der Operationsgruppen A - C und korrespondierend elektronenmikroskopische Bilder der Kollagenfibrillenquerschnitte (18000 x)


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7.6  Gesamtkollagengehalt

Die Berechnung des Gesamtkollagengehaltes beruht auf der Grundlage der Resultate der Hydroxyprolinanalyse.

2 Wochen postoperativ hatte die Gruppe C den höchsten prozentualen Kollagengehalt. Die Höhe des Kollagengehaltes entsprach dem der Patellar-sehne. Dagegen waren die Werte der Gruppe A (p < 0,001) und der Gruppe B (p = 0,044) sowohl gegenüber den Werten der Gruppe C als auch gegenüber dem Kollagengehalt der Patellarsehne verringert. Bezogen auf den Kollagengehalt des vorderen Kreuzbandes zeigten die Gruppe C und die Patellarsehne eine signifikant (p < 0,001) höhere Konzentration.

Im zeitlichen Verlauf zum Nachuntersuchgszeitpunkt 32 Wochen postoperativ verringerten sich in allen Gruppen die Kollagenkonzentrationen ohne signifikante Unterschiede.

32 Wochen postoperativ hatte weiterhin die Gruppe C mit 72,3 % gegenüber der Gruppe A (p = 0,006) und der Gruppe B (p = 0,009) die höchste Kollagenkonzentration. Die Werte der Gruppen A (p = 0,001) und B (p = 0,001) waren gegenüber der Patellarsehne signifikant erniedrigt. Im Vergleich des Kollagengehaltes des vorderen Kreuzbandes wurde für alle Gruppen kein signifikanter Unterschied festgestellt.

In der Verlaufsbeobachtung bis zur 56. Woche postoperativ trat eine Er-höhung des Kollagengehaltes der Gruppe B und eine Verringerung des Kollagengehaltes in den Gruppen A und C auf. Die Unterschiede waren jeweils nicht signifikant.

56 Wochen nach der Transplantation war der höchste Kollagengehalt in der Gruppe B und der niedrigste in der Gruppe A nachzuweisen. Der Vergleich innerhalb der Operationsgruppen zeigte keine signifikanten Unterschiede. Lediglich der Vergleich der Werte der Gruppe A gegenüber der Patellarsehne hatte eine signifikante Differenz (p = 0,006). Zwischen dem vorderen Kreuzband und den Transplantaten existierten keine signifikanten Unter-schiede im Gesamtkollagengehalt.


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Abb. 57: Vergleich des prozentualen Gesamtkollagengehaltes 56 Wochen postoperativ der Operationsgruppen und der Referenzgruppen (PS - Patellarsehne und VKB - vorderes Kreuzband) * p = 0,006 gegenüber der Patellarsehne

7.7 Pyridinolin und Deoxypyridinolin

Die aus dem ELISA-Test ermittelten Werte werden in nmol/l angegeben. Auf der Grundlage der enthaltenen Trockengewichte und Verdünnungsvolumina wurde die Konzentration der nichtreduzierbaren Quervernetzungen auf ein Mol Kollagen bezogen. Dazu wurde für Kollagen ein Molekulargewicht von 300 000 D angenommen (EYRE et al. 1984).

Pyridinolin

2 Wochen nach der Transplantation verringerten sich die Pyridinolin-konzentrationen in allen Gruppen signifikant (p < 0,001). Die höchste Kon-zentration hatte die Gruppe A, gefolgt von den Werten der Gruppen B und C. Hierbei war der Unterschied zwischen den Gruppen A und C signifikant (p < 0,001).

Im weiteren Verlauf stiegen die Pyridinolinkonzentrationen um mehr als das 20-fache bis zur 32. postoperativen Woche an. Die Unterschiede für die Kon­zentrationserhöhungen in den Gruppen waren entsprechend hochsignifikant (p < 0,001).


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32 Wochen postoperativ fand sich in Gruppe C die höchste Pyridinolinkon-zentration. Zwischen den Gruppen gab es zu diesem Untersuchungs-zeitpunkt keine signifikanten Konzentrationsunterschiede. Alle Werte lagen im Bereich zwischen 0,54 – 0,63 mol/mol Kollagen.

Bis zur 56. postoperativen Woche zeigte sich in allen Gruppen ein leichter Anstieg der Pyridinolinwerte. Diese Erhöhungen waren jedoch nicht sig-nifikant.

56 Wochen postoperativ wurden die höchsten Werte wiederum für die Gruppe C ermittelt. Innerhalb der Vergleichsgruppen gab es keine signi-fikanten Unterschiede.

Die Pyridinolinkonzentrationen lagen auch 56 Wochen nach der Trans-plantation unter den Konzentrationen des vorderen Kreuzbandes. Eine signifikante Differenz (p = 0,012) wurde für die Gruppe A gefunden.

Abb. 58: Vergleichende Übersicht der Pyridinolinkonzentrationen der Operationsgruppen 56 Wochen postoperativ und der Referenzgewebe (PS – Patellarsehne, VKB – vorderes Kreuzband) * p = 0,012 gegenüber dem vorderen Kreuzband, § p < 0,0001 gegenüber Gruppe A-C und dem VKB.

[Seite 114↓]Deoxypyridinolin

2 Wochen postoperativ erhöhten sich in allen Gruppen die Deoxy­pyridinolinkonzentrationen im Vergleich zur Ausgangskonzentration der Patellarsehne. Diese Erhöhung war für alle Gruppen nicht signifikant.

Die Deoxypyridinolinkonzentration zeigte auch innerhalb der Vergleichs-gruppen keine signifikanten Unterschiede.

Im weiteren Verlauf kam es zu einem Konzentrationsabfall für Deoxy-pyridinolin und die Werte waren im Vergleich 2 zu 32 Wochen postoperativ für alle Gruppen signifikant (p < 0,001) verringert. Zwischen den Gruppen gab es keine signifikanten Unterschiede. Alle Werte lagen im Bereich zwischen 0,038 – 0,048 mol/mol Kollagen wobei der höchste Wert für die Gruppe B ermittelt wurde.

Abb. 59: Vergleichende Übersicht der Deoxypyridinolinkonzentrationen der Operations-gruppen 56 Wochen postoperativ und der Referenzgewebe (PS – Patellarsehne, VKB – vorderes Kreuzband) * p = 0,012 gegenüber dem vorderen Kreuzband., § p = 0,017 gegenüber Gruppe B, + p < 0,0001 gegenüber Gruppe A-C und VKB

Bis zum Ende der Beobachtungszeit 56 Wochen postoperativ verringerten sich die Deoxypyridinolinkonzentrationen weiter. 56 Wochen postoperativ


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wurden die geringsten Konzentrationen in der Gruppe A und die höchsten Konzentrationen in der Gruppe B gemessen. Zwischen der Gruppe A und B bestand zu diesem Zeitpunkt eine signifikante Differenz (p = 0,017).

In allen Versuchsgruppen lagen die Deoxypyridinolinkonzentrationen höher als im vorderen Kreuzband, wobei lediglich für die Gruppe B eine signi-fikante (p = 0,012) Erhöhung vorlag.

Die relativen Konzentrationsverhältnisse der nichtreduzierbaren Querver-netzungen in Operationsgruppen und Referenzgewebe (PS, VKB) sind in der Tabelle 16 dargestellt.

Tab. 17: Übersicht der Ratio der nichtreduzierbaren Quervernetzungen von den Operations-gruppen 56 Wochen postoperativ und den Referenzgewebe (PS – Patellarsehne, VKB – vorderes Kreuzband) (PYR – Pyridinolin, DPD – Deoxypyridinolin)

 

PS

Gruppe A

Gruppe B

Gruppe C

VKB

PYR

0,09

0,56

0,61

0,65

0,66

DPD

0,006

0,032

0,034

0,033

0,027

PYR/DPD

15

17,5

17,9

19,6

24,4

Aus den Verhältnissen der nichtreduzierbaren Quervernetzungen wird ersichtlich, dass die geringste Ratio für die Patellarsehne besteht. Die Untersuchungsgruppen besitzen höhere Werte als die Patellarsehne. Der höchste Wert wurde für die Gruppe C ermittelt, dieser hat damit die größte Annäherung an das vordere Kreuzband.


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7.8  Kollagentypisierung

Die einzelnen Transplantate und Gewebe weisen ein charakteristisches Verteilungsmuster der Kollagen-Typen I und III auf, die einen weiteren Parameter zur Charakterisierung der Transplantateigenschaften darstellen.

Zunächst wurden in Vorversuchen entsprechende Standards für Sehnen und Bänder erarbeitet (RIECHERT 2001).

Die prozentualen Anteile der beiden Kollagentypen wurden anhand der optischen Dichte der Banden elektrophoretisch aufgetrennter CNBr-Marker-peptide in den untersuchten Proben im Vergleich zu denen der Standards bestimmt.

Abb. 60: Elektrophoretisch aufgetrennte Bromzyanpeptide der Kollagen Typen I und III in reinen Kollagenstandards I und III und in Sehnen und Bändern

α1 (I) CB7+CB8 = Markerpeptid für Kollagentyp I (MG 24 und 25 kDa);
α1 (III) CB3 = Markerpeptid für Kollagentyp III (MG 7 kDa).

Material in den einzelnen Gelspuren: A = Kollagenstandard I; 1 = laterales Seitenband; 2 = mediales Seitenband; 3 = vorderes Kreuzband; 4 = hinteres Kreuzband, 5 = Patellarsehne; 6 = Semitendinosussehne; 7 = Achillessehne , B = Kollagenstandard III


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Abb. 61: Abb. 62: Abb. 63: Abb. 64: Darstellung der CNBr-Peptide der Referenzgewebe (PS und VKB) und der Kollagenstandards I und III nach densitometrischer Analyse der gefärbten Gele (1 = α1 (I) CB 7 + CB 8; 2 = α1 (III) CB 3).

Abb. 65, Abb. 66, Abb. 67: Densitometrische Scans von Kreuzbandtransplantaten der Gruppe A – C nach 56 Wochen Beobachtungszeit.

1 = α1 (I) CB7+CB8 = Markerpeptid für Kollagentyp I (MG 24 und 25 kDa);
2 = α1 (III) CB3 = Markerpeptid für Kollagentyp III (MG 7 kDa).

In den densitometrischen Scans wurde der Kollagentyp I anhand der Peaks α1 (I) CB7 + CB8 identifiziert und semiquantitativ bestimmt. Der wesentlich kleinere Kollagen-Typ III Anteil wurde mittels des Markerpeptids α1 (III) CB3 ermittelt. Diese Markerpeptide wurden auf der Basis ihrer bekannten relativen Mobilität Rf identifiziert.

Aus den Vorversuchen war bekannt, dass sich die Kollagen-Typ I und III Konzentrationen der Patellarsehne und des vorderen Kreuzbandes signi-fikant (p = 0,001) unterscheiden. Die Medianwerte lagen für den Kollagen-Typ I und für die Patellarsehne bei 94,8 %, für das vordere Kreuzband bei 90,1 %. Entsprechend kleiner sind die Anteile für den Kollagen-Typ III. In der Patellarsehne beträgt der Anteil 5,2 % und im vorderen Kreuzband mit 9,1 %.


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2 Wochen nach der Transplantation verringerten sich die Kollagen-Typ I Konzentrationen der Operationsgruppen. Diese Reduktion der Kollagen-Typ I Konzentration war für alle Gruppen signifikant (A – p = 0,001; B – p = 0,004; C – p = 0,001). Zwischen den Gruppen bestanden keine signifikanten Unterschiede.

Invers hierzu verhielt sich die Kollagen-Typ III Konzentration, sie erhöhte sich in allen Gruppen. In den Gruppen B (p = 0,042) und C (p = 0,01) jeweils signifikant. Innerhalb der Gruppen waren die ermittelten Kollagen-Typ III Konzentrationen ebenfalls nicht signifikant unterschiedlich.

Im weiteren Verlauf bis zur 32. postoperativen Woche verringerten sich die Kollagen-Typ I Konzentrationen signifikant (p = 0,001), während sich die Kollagen-Typ III Konzentrationen in allen Untersuchungsgruppen signifikant erhöhten.

32 Wochen postoperationem wurde für die Operationsgruppen eine mediane Kollagen-Typ I Konzentration von etwa 85,5 % und eine mediane Kollagen-Typ III Konzentration im Bereich von 14,5 % erreicht. Diese Konzentrationen unterschieden sich zwischen den Gruppen jeweils nicht signifikant.

Bis zur 56. postoperativen Woche veränderten sich die Kollagen-Typ I und III Konzentrationen nur unwesentlich. Lediglich die Konzentrationsverringe-rungen von Kollagen-Typ I in der Gruppe A waren signifikant (p = 0,011).

56 Wochen nach der Transplantation bestand innerhalb der Gruppen A und C ein signifikanter (p = 0,015) Unterschied hinsichtlich der Kollagen-Typ III Konzentration.

In allen Operationsgruppen waren die erreichten Kollagenkonzentrationen im Vergleich zum vorderen Kreuzband für Kollagen-Typ I signifikant (p = 0,001) erniedrigt und für Kollagen-Typ III signifikant (p = 0,001) erhöht.


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Abb. 68: Vergleichende Übersicht der Kollagen-Typ I Konzentrationen der Operations-gruppen 56 Wochen postoperativ und der Vergleichsgruppen (PS – Patellarsehne, VKB – vorderes Kreuzband)* p = 0,001 gegen Trasplantatgruppen A – C;

Hiermit konnte eindeutig unterstrichen werden, dass die Transplantate aller Gruppen erhebliche Veränderungen hinsichtlich ihrer Kollagen-Typ Konzentrationsverteilungen aufwiesen. Im Rahmen des Umbauprozesses kam es zu einer deutlichen Abnahme des für die mechanische Stabilität verantwortlichen Kollagen-Typ I während korrespondierend hierzu eine Zunahme des mechanisch minderwertigen Kollagen-Typs III zu beobachten war.


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Abb. 69: Vergleichende Übersicht der Kollagen-Typ III Konzentrationen der Operations-gruppen 56 Wochen postoperativ und der Vergleichsgruppen (PS – Patellarsehne, VKB – vorderes Kreuzband); * p = 0,001 gegenüber Transplantatgruppen A – C, § p = 0,015 gegen Gruppe C


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7.9  Ausrissfestigkeitsuntersuchungen

Es wurden fünf unterschiedliche Ausrissmechanismen beobachtet. Die Mehrzahl der Transplantate rissen intraligamentär. Femorale Knochen-blockausrisse 2 Wochen postoperativ waren nur in der Gruppe A zu sehen. In den Vergleichsgruppen wurde dieser Ausrissmechanismus nicht beo-bachtet.

Die femorale Avulsionsfraktur, die tibiale Avulsionsfraktur und der tibiale Knochenblockausriss wurden in allen Gruppen selten gesehen. Eine Über-sicht über die Ausrissmechanismen der einzelnen Gruppen ist in der Tabelle 17 dargestellt.

Tab. 18: Ausrissmechanismen der Transplantate im Vergleich in Abhängigkeit vom Untersuchungszeitpunkt. Ein Tier in Gruppe B erlitt einen Narkosetod und wurde ausgeschlossen

 

Gruppe A

Gruppe B

Gruppe C

Mechanismus / Zeit

2 / 32 / 56 Wo.

2 / 32 / 56 Wo.

2 / 32 / 56 Wo.

femoraler Knochenblockausriss

8 / 0 / 0

0 / 0 / 0

0 / 0 / 0

femorale Avulsionsfraktur

0 / 0 / 1

0 / 0 / 0

0 / 0 / 1

interligamentäre Ruptur

0 / 6 / 5

7 / 5 / 7

6 /7 / 7

tibiale Avulsionsfraktur

0 / 2 / 2

0 / 3 / 1

2 / 1 / 0

tibialer Knochenblockausriss

0 / 0 / 0

0 / 0 / 0

0 / 0 / 0


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Abb. 70: Detailaufnahme einer Ausrissuntersuchung. Tier der Gruppe B 56 Wochen nach einer vorderen Kreuzbandplastik. Tibialer Ausriss mit kleiner Knochenlamelle.

Die Analyse der biomechanischen Parameter maximale Ausrissfestigkeit und Steiffigkeit zeigte im Vergleich zwischen den Untersuchungsgruppen und im zeitlichen Verlauf folgende Ergebnisse:

Tab. 19: Übersicht der Mittelwerte [N] und Standardabweichungen der maximalen Ausriss-festigkeit für die Operationsgruppen und dem vorderen Kreuzband (VKB). * p < 0,05 und ** p < 0,001 im Vergleich zu Gruppe A, *** p < 0,05 im Vergleich zu Gruppe A und Gruppe B. § p < 0,001 gegenüber allen anderen Werten.

 

Gruppe A

Gruppe B

Gruppe C

VKB

2 Wo.

71,1 +/- 22,2

99,1 +/- 18,4*

83,1 +/- 18,1**

351,1 +/- 34,4§

32 Wo.

163,8 +/- 21,7

192,6 +/- 36,4*

246,9 +/- 33,1***

351,1 +/- 34,4§

56 Wo.

193,6 +/- 25,1

198,5 +/- 36,4

273,9 +/- 41,7***

351,1 +/- 34,4§


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Die Ausrisswerte der Gruppe A (71,2 N) waren gegenüber der Gruppe B (99,1 N) und Gruppe C (83,1 N) 2 Wochen postoperativ signifikant geringer. Die erreichten Werte entsprachen etwa 20-25 % der mittleren Ausrisswerten des vorderen Kreuzbandes.

Die höchsten Steifigkeitswerte erreichten die Gruppe B mit 29,2 N/mm und die Gruppe C mit 29,1 N/mm. Die Gruppe A hatte mit 22,5 N/mm eine signifikant geringere Steifigkeit (p < 0,05) gegenüber den Gruppe B und C zu diesem Untersuchungszeitpunkt.

Tab. 20: Übersicht der Mittelwerte [N/mm] und Standardabweichungen der Steifigkeit für die Operationsgruppen und dem vorderen Kreuzband (VKB). * und ** p < 0,05 gegenüber Gruppe A, § p < 0,01 gegenüber Gruppen A – C.

 

Gruppe A

Gruppe B

Gruppe C

VKB

2 Wo

22,5 +/- 4,8

29,2 +/- 2,8*

29,1 +/- 5,1*

65,7 +/- 4,1§

32 Wo

44,9 +/- 4,2

46,3 +/- 7,1*

51,1 +/- 5,3*

65,7 +/- 4,1§

56 Wo

46,9 +/- 3,7

48,7 +/- 3,7

53,2 +/- 3,2*

65,7 +/- 4,1§

Der Vergleich der einzelnen Operationsgruppen im zeitlichen Verlauf zeigte für alle Gruppen sowohl eine signifikante Zunahme (p < 0,001) der maximalen Ausrissfestigkeit als auch der Steifigkeit von der 2. zur 32. Woche.

32 Wochen postoperativ waren die Messwerte der Gruppe C mit 246,9 N am höchsten, gefolgt von der Gruppe B mit 192,6 N und der Gruppe A mit 163,8 N.

Die Unterschiede zwischen den Gruppen A und C und den Gruppen B und C waren jeweils statistisch signifikant.

Die maximalen Ausrissfestigkeiten entsprachen zu 46,4 % (Gruppe A), 54,7 % (Gruppe B) und 70,1 % (Gruppe C) denen des vorderen Kreuzbandes.

In der Gruppe A verdoppelte sich die mittlere Steifigkeit auf 44,9 N/mm. Dieser Wert lag weiterhin unter denen der Vergleichsgruppen B (46,3 N/mm) und C (51,1 N/mm) diese Differenz zeigte jedoch keine Signifikanz.


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Im zeitlichen Intervall zwischen der 32. und der 56. Woche erhöhten sich die mittleren Ausrissfestigkeiten und Steiffigkeiten nur gering im Vergleich zu den Werten nach 32 Wochen.

56 Wochen postoperativ waren die Ausrissfestigkeiten für die Gruppe C mit 273,9 N deutlich höher als für die Gruppen B (198,5 N) und A (193,6 N). Die Unterschiede zwischen den Gruppen A und C sowie B und C waren jeweils signifikant (p < 0,05).

Die mechanische Ausrissfestigkeit der Transplantate in allen Gruppen zum Abschluss der Beobachtungszeit war signifikant (p < 0,001) geringer als die des vorderen Kreuzbandes. Die erreichten Werte der einzelnen Gruppen entsprachen in 54,9 % (Gruppe A), 56,4 % (Gruppe B) und 77,7 % (Gruppe C) der mittleren Ausrissfestigkeit des vorderen Kreuzbandes.

Abb. 71: Mittelwerte und Standardabweichungen der maximalen Ausrissfestigkeit der Operationsgruppen 56 Wochen postoperativ und des vorderen Kreuzbandes (VKB).


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Die höchste Steifigkeit erreichten die Transplantate der Gruppe C (53,2 N/mm). Der Unterschied war signifikant (p < 0,05) gegenüber der Steifigkeit der Gruppe A (46,9 N/mm), jedoch nicht gegenüber der Gruppe B erhöht. Die prozentual erreichte Steiffigkeit der Transplantatgruppen (A - 71,4 %; B – 74,2 % und C – 81,1 %) lag hochsignifikant (p < 0,001) unter den Mittelwerten des genuinen vorderen Kreuzbandes (65,6 N/mm).

Abb. 72: Mittelwerte und Standardabweichungen der Steiffigkeit der Operationsgruppen 56 Wochen postoperativ und des vorderen Kreuzbandes (VKB).


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7.10  Korrelationsanlayse

Zur Prüfung der linearen Korrelation der ermittelten Daten wurde eine Rang-summenkorrelation nach Spearman durchgeführt. Geprüft wurde die korrelative Abhängigkeit des Parameters maximale Ausrissfestigkeit zu den Untersuchungszeitpunkten, Faktor XIII-Konzentrationen, medianen Kollagen­fibrillendurchmessern sowie die histomorphometrischen, biochemischen und biomechanischen Ergebnisse.

Die Ausrissfestigkeit zeigte eine starke Korrelation zum Zeitpunkt der biomechanischen Untersuchung für alle Gruppen (A – r = 0,870; B – r = 0,745; C – r = 0,818, jeweils p < 0,0001).

Zwischen den maximalen Ausrissfestigkeiten und den Faktor XIII-Plasma­konzentrationen 2 Wochen, 32 Wochen und 56 Wochen postoperativ be-stand eine schwache korrelative Abhängigkeit (r = 0,661, p < 0,0001) für die Gruppe A.

Zwischen Zellzahl und maximaler Ausrisskraft der Transplantate bestand in allen Gruppen eine hochsignifikante Abhängigkeit (A - r = 0,822; B - r = 0,836; C - r = 0,848, jeweils p < 0,0001). Eine ähnliche Beziehung wurde für die Gefäßanschnittsflächen und die Ausrisskraft der Gruppen B (r = 0,613, p = 0,001) und C (r = 0,641, p = 0,001) festgestellt.

Die Analyse der biochemischen Parameter ergab eine signifikante Beziehung zwischen der Pyridinolinkonzentration und der maximalen Ausrisskraft in allen Gruppen (A - r = 0,675, p < 0,0001); B - r = 0,607, p = 0,002; C - r = 0,723, p < 0,0001).

Für die Gruppe B und C bestand eine schwach negative Korrelation (B - r = -0,541, p = 0,015; C - r = 0,548, p = 0,003) zwischen Ausrisskraft und prozentualen Kollagen-Typ III Gehalt.

Alle zusätzlich geprüften Parameter zeigten keine signifikanten Korrelationen.


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03.08.2005