Mit hochfrequentem Ultraschall können Gewebsstrukturen mit einer hohen örtlichen Auflösung zerstörungsfrei dargestellt werden. Ziel war es, strukturelle und mechanische arthrotische Veränderungen in Knorpel und Knochen an nativen Präparaten mit diesen Techniken quantitativ zu charakterisieren und mit etablierten histologischen Verfahren zu vergleichen. Ultraschallrückstreumessungen wurden an Tibiaplateaus mit dem B-Bild Verfahren bei 80 MHz und an Sagittalschnitten derselben Proben mit dem C-Bild Verfahren bei 50 MHz durchgeführt. Die tiefenabhängige Rückstreuung und ortsaufgelöste akustische Impedanz im Knorpel und subchondralen Knochen wurden bekannten radiologisch und histologisch erfassbaren Arthrosezeichen zugeordnet. Dadurch sollte ein besseres Verständnis für die prinzipiell in vivo anwendbare B-Bild Technik gewonnen werden. 28 Resektate humaner Tibiaplateaus aus der Knieendoprothetik und eine Kontrolle ohne Arthrosezeichen wurden untersucht. Die Rückstreumessungen zeigten innerhalb des Knorpels unterschiedliche tiefenabhängige Rückstreumuster, die mit charakteristischen, histologisch und immunhistologisch nachweisbaren Veränderungen assoziiert waren. An Sagittalschnitten konnten anhand der akustischen Impedanz unterschiedliche Knorpelschichten differenziert werden. Innerhalb des Knochens war in 65,5 % der untersuchten Fälle subchondral eine signifikante Sklerosierung zu sehen. Bevor es im Krankheitsgeschehen zum Substanzabbau kommt - also bei mittleren Werten des Mankin-Scores, zeigte sich im B-Bild ein charakteristisches Rückstreusignal mit einem Maximum kurz unterhalb der Knorpeloberfläche. In niedrigeren Arthrosestadien zeigten sich mehrere sehr kleine Peaks, in höheren Stadien verschwanden diese wieder. Es ist von der Ausbildung einer "Repair-Zone" in mittleren Stadien auszugehen, die in höheren Stadien, wenn der Knorpelverlust eintritt, als Oberfläche detektiert wird. Das Potential hochfrequenter Ultraschallverfahren zur Charakterisierung arthrotischer Veränderungen konnte mit dieser Arbeit gezeigt werden. Perspektivisch ergibt sich die Möglichkeit mit Ultraschall ein quantitatives und somit objektives Verfahren zu entwickeln, welches eine minimalinvasive Beurteilung struktureller und mechanischer Veränderungen innerhalb der einzelnen Knorpelschichten in vivo erlaubt und in seiner Aussagekraft mit einer histologischen Beurteilung vergleichbar wird.
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