For­schung aus Öster­reich: Sub­chon­drale Ver­än­de­run­gen bei Gonarthrose

10.09.2020 | Medi­zin

Die Mikro­struk­tur des sub­chon­dra­len Kno­chens bei Arthrose stand im Mit­tel­punkt einer Stu­die von Lukas Hol­zer, die an der Uni­ver­si­täts­kli­nik für Ortho­pä­die und Trau­ma­to­lo­gie der Medi­zi­ni­schen Uni­ver­si­tät Graz durch­ge­führt wurde. Ein zen­tra­les Ergeb­nis: Ver­än­derte Meni­sci soll­ten mög­lichst erhal­ten werden.

Die enge Bezie­hung zwi­schen sub­chon­dra­len Kno­chen und Gelenk­knor­pel – sie sind mecha­nisch und bio­lo­gisch mit­ein­an­der ver­bun­den – macht diese Struk­tu­ren zu einer funk­tio­nel­len Ein­heit. Mecha­ni­sche oder bio­lo­gi­sche Ver­än­de­run­gen des sub­chon­dra­len Kno­chens wir­ken sich auf den Knor­pel aus und umge­kehrt. Dies unter­streicht die Bedeu­tung des sub­chon­dra­len Kno­chens für die phy­sio­lo­gi­sche Gelenk­funk­tion. Der Rolle des sub­chon­dra­len Kno­chens in der Patho­ge­nese der Arthrose wurde bis­lang wenig Beach­tung geschenkt. Im Rah­men einer Stu­die wurde die Mikro­struk­tur der sub­chon­dra­len Kno­chen­mi­kro­ar­chi­tek­tur in Bezug auf den Grad der Knor­pel­schä­di­gung, die Inte­gri­tät der Meni­sci und die mecha­ni­sche Bei­n­achse bei Pati­en­ten mit Gonar­throse im Spät­sta­dium untersucht.

Dafür wur­den 30 pro­xi­male Tibia-Resektate von 30 Pati­en­ten (20 Frauen und zehn Män­ner) mit Gonar­throse im Spät­sta­dium, die bei der Implan­ta­tion von Knieto­­tal-Endo­­pro­­the­­sen ent­nom­men wur­den, mit Hilfe einer hoch­auf­lö­sen­den Mikro-CT gescannt. Die Scans wur­den halb­au­to­ma­tisch mit einer spe­zi­ell ent­wi­ckel­ten Soft­ware in fünf „Regi­ons of Inte­rest“ (ROI) unter­teilt. Diese ROIs wur­den in wei­te­rer Folge mit einer han­dels­üb­li­chen Soft­ware im Hin­blick auf Kno­chen­struk­tur­pa­ra­me­tern ana­ly­siert. Prä­ope­ra­tiv wurde der Grad der Gelenk­knor­pel­schä­di­gung und der Inte­gri­tät der Meni­sci mit­tels MRT semi-quan­­ti­­ta­­tiv von zwei Fach­ärz­ten für Radio­lo­gie beur­teilt. Um die Bei­n­ach­sen beur­tei­len zu kön­nen, erfolg­ten prä­ope­ra­tiv Ganzbein-Röntgen.


ZUR PERSON

Lukas Hol­zer

Stu­dium der Human­me­di­zin an der Medi­zi­ni­schen Uni­ver­si­tät Wien und der Uni­ver­si­tät Bonn. Zusätz­lich Dok­to­rats­stu­dium der medi­zi­ni­schen Wis­sen­schaf­ten an der Medi­zi­ni­schen Uni­ver­si­tät Graz mit aus­ge­zeich­ne­tem Erfolg. Aus­bil­dung zum Fach­arzt für Ortho­pä­die und ortho­pä­di­sche Chir­ur­gie an der Uni­ver­si­täts­kli­nik für Ortho­pä­die und ortho­pä­di­sche Chir­ur­gie der Medi­zi­ni­schen Uni­ver­si­tät Graz; 2016 Habi­li­ta­tion. Zusatz­aus­bil­dung zum Fach­arzt für Ortho­pä­die und Trau­ma­to­lo­gie am AUVA-Unfal­l­­kran­­ken­haus Kla­gen­furt. Diverse Aus­lands­auf­ent­halte: u.a. am Cen­ter for Advan­ced Ortho­pa­e­dic Stu­dies, Beth Israel Deaco­ness Medi­cal Cen­ter; an der Har­vard Medi­cal School in Bos­ton (USA) und am Hos­pi­tal for Spe­cial Sur­gery in New York (USA). Priv. Doz. DDr. Lukas Hol­zer ist der­zeit mit dem kli­ni­schen Schwer­punkt Endo­pro­the­tik des Hüft- und Knie­ge­lenks am AUVA-Unfal­l­­kran­­ken­haus Kla­gen­furt tätig.


Mecha­ni­sche Belas­tung erhöht Knochenvolumen

Das mitt­lere Kno­chen­frak­ti­ons­vo­lu­men (Knochenvolumen/​Gesamtvolumen; BV/​TV) war an allen mecha­nisch belas­te­ten Regio­nen signi­fi­kant höher im Ver­gleich zur Refe­renz­zone im Bereich der Emi­nen­tia inter­con­dy­la­ris (p = 0,000). Der mitt­lere BV/​TV im media­len Gelenks­kom­par­ti­ment war im Ver­gleich zum late­ra­len Kom­par­ti­ment signi­fi­kant höher (p = 0,007). Bei intak­ten Meni­sci war die BV/​TV im Bereich des sub­chon­dra­len Kno­chens im media­len (p = 0,020) und late­ra­len Kom­par­ti­ment (p = 0,005) im Ver­gleich zu sub­lu­xier­ten oder luxier­ten Menis­ken signi­fi­kant gerin­ger. Eine Ach­sen­fehl­stel­lung im Sinne einer vari­schen Bei­n­achse wies eine signi­fi­kant höhere sub­chon­drale BV/​TV im media­len Kom­par­ti­ment auf, wäh­rend eine val­gi­sche Bei­n­achse eine signi­fi­kant höhere sub­chon­drale BV/​TV im late­ra­len Kom­par­ti­ment auf­wies (p = 0,011).

Con­clu­sio

Die Ergeb­nisse der Stu­die zei­gen signi­fi­kante Unter­schiede der mikro­struk­tu­rel­len Struk­tur­pa­ra­me­ter des sub­chon­dra­len Kno­chens in Bezug auf den Grad der Knor­pel­schä­di­gung, die struk­tu­relle Inte­gri­tät der Meni­sci sowie der mecha­ni­schen Bei­n­achse. Sub­chon­drale Kno­chen­ver­än­de­run­gen schei­nen ein sekun­dä­rer Pro­zess bei der Patho­ge­nese der Gonar­throse zu sein, die zu einem Groß­teil durch mecha­ni­sche Ver­än­de­run­gen ver­ur­sacht wer­den. Die Ergeb­nisse impli­zie­ren ein stren­ges Pro­ce­dere, um die Gelenks­in­te­gri­tät zu bewahren.

Fazit für die Pra­xis: Ver­än­derte Meni­sici soll­ten mög­lichst erhal­ten blei­ben (cave: Meniscek­to­mie); ebenso soll­ten ortho­grade Ach­sen­ver­hält­nisse (even­tu­ell auch ver­mehrt chir­ur­gisch) ange­strebt wer­den, um lang­fris­tige Schä­den zu verhindern.

Tipp: Hol­zer, L., Krai­ger, M., Tala­kic, E. et al. Micro­st­ruc­tu­ral ana­ly­sis of sub­chon­dral bone in knee osteo­ar­thri­tis. Osteo­po­ros Int (2020). https://doi.org/10.1007/s00198-020–05461‑6


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© Öster­rei­chi­sche Ärz­te­zei­tung Nr. 17 /​10.09.2020

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