Korrelation biomechanischer und MR-tomografischer Parameter in der Verlaufsbeobachtung des Transplantatremodelings nach vorderem Kreuzbandersatz
Creators: name: Peters, Gunnar
Publisher: name: Humboldt-Universität zu Berlin, Medizinische Fakultät - Universitätsklinikum Charité
Year: 2003
Subjects: subject: MRT
subject: Kreuzbandrekonstruktion
subject: Transplantatremodeling
subject: Transplantatintegrität
subject: MRI
subject: ACL reconstruction
subject: Graft remodeling
subject: Graft integrity
subject: 610 Medizin
subject: 33 Medizin
subject: YK 3650

description: Die Magnetresonanztomografie ist zur nicht invasiven Einschätzung der Transplantat-integrität einer vorderen Kreuzbandersatzplastik in der postoperativen Phase hilfreich. Bei klinischen Studien wurde die MRT zur Beobachtung des Transplantatremodelings eingesetzt, jedoch in keinem Fall die Signalintensität mit biomechanischen Befunden korreliert. In der vorliegenden Studie wurde erstmals das quantitative MR-Signal in Form eines Signal/Noise-Quotienten mit biomechanischen Parametern über zwei Jahre am Langzeit Tiermodell verglichen und miteinander korreliert. 29 Schafe wurden einer Rekonstruktion des vorderen Kreuzbandes mit autologem Achillessehnen-Split-Transplantat unterzogen und nach 6, 12, 24, 52 und 104 Wochen geopfert. Vor Opferung wurden die Kniegelenke aller Tiere sowohl nativ, als auch mit Kontrastmittel (Gadolinium-Diethylentriaminpentaessigsäure) MR-tomografisch (1,5 Tesla, T1-Wichtung, 2 mm Schichtdicke, sagital/schräge Orientierung) untersucht. Anschließend wurden die Hinterläufe explantiert und biomechanisch getestet. Der Signal/Noise-Quotient wurde berechnet und die Daten mit der Versagenslast, der Reißfestigkeit und der Steifigkeit des Transplantates korreliert. In der frühen Phase des Transplantatremodelings konnte ein Anstieg der Signalintensität bei gleichzeitiger Abnahme der biomechanischen Eigenschaften beobachtet werden. Im weiteren Verlauf nahm die Signalintensität wieder ab und respektive die biomechanischen Kenndaten zu. In der Korrelationsanalyse zeigte sich ein signifikanter negativ linearer Zusammenhang zwischen den Signal/Noise-Quotienten und allen biomechanischen Parametern. Die Korrelationen mit Kontrastmittelunterstützung waren im Allgemeinen grösser. Schlussfolgernd kann gesagt werden, dass das quantitative MR-Signal ein nützliches Hilfsmittel ist, den Prozess des Transplantatremodelings nicht-invasiv zu verfolgen. Die Ergebnisse sind für das Verständnis der beeinflussenden Faktoren des Transplantatremodelings auch für den Menschen ausgesprochen nutzbringend. In Hinblick auf mögliche Unterschiede zwischen dem Tiermodell und dem Menschen stellen die hier präsentierten Daten eine wissenschaftliche Grundlage dar, das Remodeling beim Menschen weiter nicht invasiv zu untersuchen
description: Magnetic resonance imaging (MRI) is helpful for the noninvasive evaluation of the graft integrity of an anterior cruciate ligament graft in the postoperative phase. In clinical studies the MRI was used for the observation of the graft remodeling, correlated however in no case the signal intensity with biomechanical findings. In the present study the quantitative MR-signal in form of a signal/noise quotient was compared for the first time with biomechanical parameters over two years in a long-term animal model and correlated with each other. Twenty-nine sheep underwent anterior cruciate ligament reconstruction with an autologous Achilles tendon split graft and were sacrificed after 6, 12, 24, 52 and 104 weeks. Before sacrificing, all animals underwent plain and contrast-enhanced (gadolinium-diethylenetriamine pentacetic acid) magnetic resonance imaging (1.5 Tesla, T1-weighted, 2-mm sections, sagital oblique orientation) of their operated knees. The signal/noise quotient was calculated and data were correlated to the maximum load to failure, tensile strength and stiffness of the grafts. A high signal intensity reflects a decrease of biomechanical properties of the graft during early remodeling. In the further process the signal intensity decreased and biomechanical characteristic data increased again. Correlation analyses revealed significant negative linear correlations between the signal/noise quotient and all tested biomechanical parameters. The correlations with contrast-enhanced MRI were generally stronger. In conclusion, it can be said that the quantitative MR-Signal is a useful tool to follow the graft remodeling process in a noninvasive manner. The results may also be useful for understanding the variables of graft remodeling after ACL reconstruction in humans. The present data may present a scientific base for comparing animal and human data with respect to possible differences in the graft remodeling process