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Einfluss der primären Fingerpolyarthrose auf die Biomechanik und Mikrostruktur der Fingergelenke
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Veröffentlicht: | 8. Oktober 2019 |
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Einleitung: Die Fingerpolyarthrose (FPA) ist eine heterogene Erkrankung mit osteoproliferativen aber auch erosiven Veränderungen der Fingergelenke, welche die Funktionalität der Gelenke einschränken. Der Einfluss der Erkrankung auf die Knochenmikrostruktur, die Knochendichte aber auch der Biomechanik der peripheren Gelenke ist jedoch noch weitestgehend unbekannt. Das Ziel unsere Studie war es den Einfluss der FPA auf die knöcherne Mikrostruktur, die Knochendichte und die biomechanischen Eigenschaften der betroffenen Fingergelenke zu untersuchen.
Methoden: Die Metacarophalangealgelenke (MCP) und der Radius wurden mit hochauflösender peripherer quantitativer Computertomographie (HR-pQCT) gescannt. Die volumetrische Knochendichte (vBMD) des gesamten aber auch des trabekulären (trabekuläre vBMD) und kortikalen (kortikale vBMD) Knochenanteils wurden bestimmt. Darüber hinaus wurden die Mikrostruktur im MCP Gelenk und Radius sowie die biomechanische Eigenschaften (Bruchfestigkeit in Newton [N]) im Radius mittels micro-finite Elemente Methode berechnet. Die Variablen der Knochendichte und der Mikrostruktur im Radius und MCP wurden als multivariate Ergebnismatrix, die Bruchfestigkeit im Radius unabhängig davon, mittels eines linearen Regressionsmodell, welches für Alter, Geschlecht und Handfunktion angepasst war, als angepasste Z-Werte dargestellt.
Ergebnisse: 105 Probanden (76 HC/29 FPA) wurden eingeschlossen. Nach Anwendung des Modells war die FPA assoziiert mit signifikanten Veränderungen des MCP Gelenks (p<0.001), welches sich als eine Verminderung der trabekulären Knochendichte (trabecular vBMD; ∆z=0.7, p=0.09) und einem Verstärkung des kortikalen Knochen (cortical vBMD; ∆z=-1.07, p=0.02) äußerte. Im Radius zeigte sich eine Verringerung der trabekulären Knochendichte bei Männern (∆z=1.23, p=0.02). Hinsichtlich der Biomechanik konnten wir bei Patienten mit FPA eine Assoziation zur verringerten Bruchfestigkeit [-514 N (95%CI:-1025,-2), p=0.05] im Radius nachweisen.
Schlussfolgerung: Neben bekannten erosiven und osteoproliferativen Veränderungen ist die Erkrankung assoziiert mit einer signifikanten Verminderung der volumetrischen trabekulären Kochendichte und Mikrostruktur in den Fingergelenken sowie des Verlustes biomechanischer Eigenschaften im Radius.