Darstellung von Knorpeldeformationsmuster des Kniegelenkknorpels nach knieender Belastung durch die hochauflösende 3D-MR-Volumetrie bei 3T

Ziele: Ausmass und Verteilung lokaler Knorpeldeformation können Zonen herausarbeiten, die einer besonderen Belastung, früherer Degeneration und somit einem erhöhten Arthroserisiko unterliegen können. Diese Studie untersucht die Knorpeldeformation im Knien, welche eine häufig genutzte Position in Handwerkberufen darstellt. Methode: 8 gesunde Probanden (21–25a) wurden vor, nach Belastung (Überwachung durch Druckaufnahmeplatten) des Kniegelenkes durch 90° Knien (10min), sowie nach einer 90min. Ruhepause bei 3T untersucht. Zu jedem Untersuchungszeitpunkt wurde eine sagittale 3D-T1-w FLASH WE Sequenz (14,2ms/7,2ms/15°/0,3²x1,5mm³/512²) erhoben. Patella-, Femur- und Tibiae-Knorpel wurden semiautomatisch segmentiert, 3D rekonstruiert und Volumen, mittlere Dicke und Knorpel-Knochen-Grenzfläche (KKG) Dickenplots berechnet. Der Reproduzierbarkeitsfehler der Segmentation wurde ermittelt. Der statistische Vergleich erfolgte durch einen T-Test. Ergebnis: Der mittlere Reproduzierbarkeitsfehler der Segmentation betrug 1.1% für Volumen, 0.6% für KKG und 0.7% für mittlere Dicke. Erwartungsgemäß fand sich kein signifikanter Unterschied der KKG nach Belastung und nach Ruhe. Signifikante Knorpeldeformationen fanden sich für Volumen/Dicke der Patella (4,1/3,8%), der lateralen Tibia (2,3/2,3%) und Volumen der medialen Tibia (2,2%). Die Baselinedaten zeigten keinen signifikanten Unterschied zu den Daten nach 90min. Ruhepause. Differenzmaps der Dickenplots zeigten eine lokale Knorpeldeformation am kaudalen Aspekt der Patella, der lateralen Femurkondyle, der medialen Region der medialen Tibia und der zentrodorsalen Region der lateralen Tibia. Schlussfolgerung: Hochauflösende 3D-MR-Volumetrie bei 3T ist in der Lage signifikante Veränderungen des Ausmasses und der Verteilung der Knorpeldeformationen innerhalb einzelner Knorpelplatten nachzuvollziehen. Sie bietet Anhaltspunkte für Gelenkkontaktzonen und lokale Belastung bei entsprechender Tätigkeit und ermöglicht es, die Reversibilität belastungsinduzierter Veränderungen zu prüfen.

Korrespondierender Autor: Horng A

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