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Fragestellung: Wechselnde mechanische Belastungen des Gelenkknorpels sind essential fuer Funktion und die Gesunderhaltung des Knorpels. Unphysiologische Beanspruchung kann jedoch eine Degeneration des Knorpelgewebes bewirken und zur Arthrose führen. Degenerative Veränderungen des Gelenkknorpels und des subchondralen Knochens betreffen sogar jeden zweiten Bundesbürger ab 60 Jahren. Die Menisken spielen der Praevention und Entstehung der Gonarthrose eine zentrale Rolle. Sind sie durch einen Unfall, eine Erkrankung oder degenerative Prozesse geschädigt, steigt das Risiko für die Entstehung der Osteoarthrose um ein vielfaches. Die meisten Daten bezüglich der biomechanischen Daten von Menisken finden sich in Veröffentlichungen zu Tierexperimenten.

Unserem Wissen nach existiert bisher nur eine Studie, die mechanische Eigenschaften von frischen humanen Menisken beschreibt. Ziel der vorliegenden Arbeit ist eine simultane Analyse der histologischen und immunhistologischen Veränderungen der humanen Gewebe und deren mechanischen Eigenschaften.

Methodik: Für die Untersuchungen standen 11 humane Tibiaplateaus (mediale Gonarthrose), gewonnen während der Implantation einer Knieendoprothese, zur Verfügung. Die Oberflächenkartierung der mechanischen Eigenschaften des Knorpels und der Menisken wurde am lateralen Tibiaplateau mittels Indentationsversuch (300µm; 100 bis m/s, 10 s Relaxation, Kugelindenter mit Radius 0,5 mm)) vorgenommen. Mit Hilfe der Prüfmaschine MACH-1 der Firma Biomomentum ist ein 3 D - Mapping der Parameter moeglich. Anschließend wurden jeweils 3 zylindrische Probekörpern (für die Histologie (Bestimmung des Arthrosegrades) entnommen. Die Oberflächenkartierung des Gelenkkorpels und der Menisken nach Festlegung von Mensikussegmenten erfolgte entsprechend der unterschiedlichen physiologischen Belastung infolge des Roll-Gleitverhaltens des Kniegelenkes

Ergebnisse und Schlussfolgerung: Die Emodulwerte für den Knorpel variieren je nach Lokalisation der Messung (Abbildung 1 [Abb. 1]).

In den Gebieten, die ursprünglich vom Meniskus bedeckt sind, finden sich fast ausschließlich höhere Moduln (2,0 bis 10,0 MPa) und eine geringere Knorpeldicke (0,3 bis 2,5 mm). In den Arealen, die nicht vom Meniskus bedeckt sind, betrug die Dicke 2 bis 4,5). Die Werte korrelieren gut mit dem Arthrosegrad. Gebiete (ohne Meniskus) war der Arthrosegrad höher. Die E-Modul-Werte vom Meniskus lagen im Bereich von 0,2-0,7 MPa.