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Deutscher Kongress für Orthopädie und Unfallchirurgie
73. Jahrestagung der Deutschen Gesellschaft für Unfallchirurgie
95. Tagung der Deutschen Gesellschaft für Orthopädie und Orthopädische Chirurgie
50. Tagung des Berufsverbandes der Fachärzte für Orthopädie und Unfallchirurgie

21. - 24.10.2009, Berlin

Stellt die Nahinfrarotspektroskopie (NIRS) eine innovative Untersuchungstechnik des degenerativen Knorpelschadens im humanen Kniegelenk dar?

Meeting Abstract

  • J. Marticke - Friedrich-Schiller-Universität Jena, Klinik für Unfall-, Hand- und Wiederherstellungschirurgie, Jena, Germany
  • S. Otto - Friedrich-Schiller-Universität Jena, Klinik für Unfall-, Hand- und Wiederherstellungschirurgie, Jena, Germany
  • A. Hösselbarth - Friedrich-Schiller-Universität Jena, Klinik für Unfall-, Hand- und Wiederherstellungschirurgie, Jena, Germany
  • I. Marintschev - Friedrich-Schiller-Universität Jena, Klinik für Unfall-, Hand- und Wiederherstellungschirurgie, Jena, Germany
  • K. Hoffmeier - Friedrich-Schiller-Universität Jena, Klinik für Unfall-, Hand- und Wiederherstellungschirurgie, Jena, Germany
  • G. O. Hofmann - Friedrich-Schiller-Universität Jena, Klinik für Unfall-, Hand- und Wiederherstellungschirurgie, Jena, Germany

Deutscher Kongress für Orthopädie und Unfallchirurgie. 73. Jahrestagung der Deutschen Gesellschaft für Unfallchirurgie, 95. Tagung der Deutschen Gesellschaft für Orthopädie und Orthopädische Chirurgie, 50. Tagung des Berufsverbandes der Fachärzte für Orthopädie. Berlin, 21.-24.10.2009. Düsseldorf: German Medical Science GMS Publishing House; 2009. DocWI28-1489

DOI: 10.3205/09dkou253, URN: urn:nbn:de:0183-09dkou2534

Published: October 15, 2009

© 2009 Marticke et al.
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Fragestellung: Arthrotische Veränderungen im humanen Kniegelenk wurden makroskopisch (Outerbridge), radiologisch (Kellgren & Lawrence), biophotonisch (NIRS: Nahinfrarotspektroskopie) und biomechanisch (E-Modul) analysiert und klassifiziert. Die Untersuchungsmethoden differieren in ihrer Reliabilität, Spezifität und ihrer klinischen Praktikabilität. Der Zusammenhang zwischen dem Stadium der Erkrankung und objektiv physikalisch messbaren Größen wurde untersucht und ermöglicht die Beurteilung und Weiterentwicklung einer innovativen Untersuchungsmethode zur Evaluierung und Klassifizierung des Knorpelschadens im Kniegelenk - der NIRS.

Methodik: Es wurden 33 Patienten (15 männlich, 17 weiblich, mittleres Alter von 63,9 Jahren) eingeschlossen, die aufgrund einer fortgeschrittenen Gonarthrose einen prothetischen Gelenkersatz erhielten. Präoperativ angefertigte konventionelle Röntgenaufnahmen des Kniegelenkes in 2 Ebenen dienten zur radiologischen Begutachtung des Knorpelschadens nach Kellgren & Lawrence. Aus definierten Zonen der resezierten femoralen und tibialen Gelenkflächen wurden postoperativ osteochondrale Zylinder (n=208) differenter Schädigungsgrade mit einem Hohlbohrer entnommen und anschließend makroskopisch durch Klassifikation des Arthrosegrades nach Outerbridge, biophotonische Strukturmerkmale durch NIRS und biomechanisch durch Bestimmung des statischen E-Moduls beurteilt. Um Beziehungen zwischen charakteristischen Gewebeeigenschaften und - veränderungen der unterschiedlichen Untersuchungsmethoden zu identifizieren wurde der Spearman Korrelationskoeffizient zur statistischen Auswertung bestimmt.

Ergebnisse und Schlussfolgerungen: Die Korrelationsanalyse der verschiedenen Methoden erbrachte verschieden potente Spearman Koeffizienten zwischen r=0,04 und 0,61 und zeigte signifikante Ergebnisse (p<0,001) zwischen dem makroskopischen Degenerationsgrad (Outerbridge), der Knorpelsteifigkeit (E-Modul), und biophotonischer Charakteristika. In keinem Fall fanden sich Korrelationen zur radiologischen Evaluation (Kellgren & Lawrence).

Es konnten eindeutige Zusammenhänge zwischen dem Schädigungsstadium (Outerbridge) und den biomechanischen und biophotonischen Eigenschaften des Knorpels nachgewiesen werden, die der Objektivierung degenerativer, struktureller und mechanischer Veränderungen dienen. Mit fortschreitender Degeneration und Knorpeldestruktion sind das biomechanische Verhalten und strukturelle Eigenschaften des Knorpels gestört, so dass seine physiologischen Funktionen und Regenerationsmechanismen negativ beeinflusst werden. Zusätzlich stellt die Nahinfrarotspektroskopie eine innovative, reproduzierbare und objektive Untersuchungstechnik zur Diagnostik und Klassifikation des Knorpelschadens in vivo dar, die zukünftig in der klinischen Routine eingesetzt werden könnte.