title: Acoustic Emission Measurement System in Diagnostic of Cartilage Injuries of the Knee
title: Acoustic Emission Measurement System in Diagnostic of Cartilage Injuries of the Knee
title: Schallemissionsanalyse System in der Diagnostik der Knorpelschaden des Knies
Creators: name: Zolog, Cristina
Publisher: name: Philipps-Universität Marburg
Year: 2011
Subjects: Cartilage injuries
Schallemissionsanalyse
Acoustic emission
Medizin, Gesundheit

description: Zusammenfassung in deutscher
      Sprache Mittels eines speziell entwickelten Gerätes (
      Bonedias - Bone Diagnostic System) konnte am menschlichen
      Kniegelenk durch eine Roll-Gleitbewegung (Kniebeuge) eine
      physiologische Schallemission akustisch sichtbar gemacht
      werden. In der vorliegenden Studie wurden über 100 Patienten
      untersucht, einen Tag vor einer geplanten Operation
      (Arthroskopie oder Knieendoprothese ) untersucht, um eine
      mögliche Korrelation zwischen der akustischen Schallemission
      mit den intraoperativen pathologischen Befunden zu prüfen.
      Über 100 Patienten wurden evaluiert. Analogien zwischen den
      intraoperativen gefundenen Knorpelschaden und dem Alter, dem
      Geschlecht, der Länge des Oberschenkels, der Dicke des
      Oberschenkels, dem Body Mass Index und der Fehlstellung des
      Kniegelenkes wurden mituntersucht. Das Ziel dieser Studie ist
      die Evaluation eines nicht invasivem Untersuchungsverfahrens
      zur Beurteilung von Knorpelschadens am Kniegelenk, auch schon
      im Anfangsstadium. Bislang wurden teure oder invasive
      Diagnoseverfahren benutzt um Schädigungen im menschlichen
      Knie bewerten zu können. Die Schallemissionsanalyse ist ein
      nicht-invasives, kostengüngstiges Verfahren, das typische
      Signalmusters anbietet und die in der Zusammenschau mit den
      klinischen Befunden Hinweise auf vorliegende Knorpelläsionen
      erlaubt. Die Ergebnisse dieser Studie zeigen über 60%
      Übereinstimmung zwischen Schallemissionsanalyse und den
      fortgeschrittenen Knorpeldefekte (typ III und IV nach
      Outerbridge). Von höherem Stellenwert sind die Ergebnisse mit
      50% Übereinstimmung für die Knorpelläsionen Typ 0, I und II
      nach Outerbridge, mit den Schallemissionen- Signalen. Die
      typischen Schallsignale, die mit den intraoperativen Befunde
      (artroskopische Befunde) korrespondiert werden können, zeigen
      die Bedeutung dieses Verfahren für die Diagnostik der
      beginnenden Knorpelschaden. Diese Methode ist noch nicht
      ausgereift. Die Ergebnisse der Schallemission sind
      statistisch nicht eindeutig der Knorpelschaden im Stadium
      0-II zuzuordnen (50%). Dennoch bietet der Einsatz in viele
      Fällen weitere Informationen an, die in der Zusammenschau der
      klinischen Befundergebnisse in Zukunft in der weiteren
      Einschätzung der diagnostischen und therapeutischen
      Vorgehensweise benutzt werden können. Das Verfahren ist noch
      nicht ideal um Schallsignale zweifelsfrei mit
      intra-arthroskopischen Befunde nebeneinanderzustellen. Jeder
      Patient muss separat untersucht und ausgewertet werden, was
      relativ viel Zeit in Anspruch nimmt: 20-30 Minuten für die
      Schallemissionsuntersuchung, klärende Fragen und klinische
      Tests, sowie weitere 15 Minuten für die Auswertung der
      Signale und den Vergleich mit den intraoperativen Befunden.
      Im Rahmen einer wissenschaftlichen Studie ist dieser
      Zeitaufwand akzeptabel, kaum jedoch für die tägliche Praxis.
      Eine verfeinerte standardisierte Auswertung nach weiteren,
      größeren Studien könnte wichtige Vorteile und Gewinne
      bezüglich der Bestimmung von Knie-Knorpelschäden in frühen
      Stadien ergeben. Zusammenfassend bietet diese Studie
      maßgebliche Informationen über die Rolle der
      Schallemissionsanalyse bei Knorpelerkrankungen am Kniegelenk
      an, Informationen die für die zukünftige Studien benutzt
      werden können. Dieses Verfahren ist günstig und
      nicht-invasiv, zeitaufwändig und benötigt weitere
      Verbesserungen, damit die Methode hilfreich in der Diagnostik
      der früheren Stadien der Knorpelläsionen im alltäglichen
      Gebrauch angewendet werden kann.
description: Abstract The measurement system
      BONEDIAS (Bone Diagnostic System) was developed as a
      non-invasive diagnostic method, based on the analysis on the
      acoustic emission from the knee joint. Knee squats of a
      patient will release acoustic emission in high temporal
      resolution and well correlated to the angle of knee flexion.
      The physician will get the relevant information concerning
      arthritic lesions in the knee joint (well characterized
      acoustic emission, singular events without a follow up of
      further emission), acoustic emission due to elevated
      intra-articular friction caused by e.g. cartilage lesions,
      inappropriate surface roughness, a lack of synovial fluid or
      crack initiation in the femur. Over 100 patients were
      analyzed with the measurement system BONEDIAS, afterwards the
      results were compared with the intra-operative views
      (arthroscopy and arthroplasty of the knee). Other parameters
      were studied, concerning the relation between the age and the
      sex of the subjects, the length of the femur, thigh
      thickness, the body mass index, the anatomical axis of the
      knee and the appearance and severity of the cartilage
      lesions. The study was made with the purpose to see if there
      was a correspondence between the cartilage disorders, the
      intraoperative views (arthroscopy and the arthroplasty of the
      knee) and the acoustic emission measurements, performed one
      day before the surgery. Because there arent at this moment
      cheap and standards methods who can determine the early
      cartilage injuries, this study is supposed (concording with
      the results) to open new ideas and new advantages in the
      diagnostic of this often disease, using the acoustic emission
      measurement system. The results obtained, 50% correspondence
      for the gr. 0, I and II Outerbridge lesions are more
      important, more significant that the other results, with over
      60% correspondence for the advanced osteoarthrosis. The
      obtained acoustic emission signals, corresponding to the
      intra-arthroscopic findings showed the importance of this
      method to identify the early cartilage injuries. The method
      is not perfect and the results (50%) are not really
      statistically significant, so that we can introduce this
      method on a large scale, but offers important information
      that should be used in the future. Also, there isn’t a
      perfect method to compare the acoustic emission signals with
      the intra-arthroscopic findings. Every patient was analysed
      separately and with his corresponding measurement compared,
      that means a lot of time (20 – 30 minutes for the measurement
      and the other questions and clinical tests and another 15
      minutes to analyse the signals and compare them with the
      intra-operative findings). For a study this can be accepted,
      but for clinical every day use maybe not. A standard
      interpretation and analyse method, maybe after clinical large
      trials, if such a method can be developed, could bring big
      advantages for the early determination of the cartilage
      injuries. In conclusion, the study had offered important
      informations about the importance of accoustic emission
      measurements, that can be used for the future studies and
      with some improvements, this method , cheap and non-invasive,
      but at this moment a little beat time-consuming, can be
      helpful in the diagnose of the early cartilage
      injuries.