Die Sonographie des Hüftgelenkes bei Deutschen Schäferhundwelpen vom 1. Lebenstag bis zur 8. Lebenswoche

Abstract

Die Hüftsonographie ist seit 20 Jahren in der Humanmedizin etabliert und wird als das bildgebende Verfahren der Wahl zur Diagnose vonHüftreifungsstörungen beim Säugling in den ersten Lebenswochen genutzt. Es wird ein standardisierter Untersuchungsgang angewendet,bei dem quantitative (Knochenwinkel Alpha und Knorpelwinkel Beta) und qualitative Parameter bestimmt werden. Mit der Hilfe vonStandardwerten wird eine Typisierung des Hüftgelenkes vorgenommen. Im Gegensatz zur Humanmedizin wird das Vorliegen einerHüftgelenksdysplasie beim Hund mit der standardisierten Röntgenuntersuchung im Rahmen des offiziellen Screeningverfahrens in einemwesentlich höheren Alter diagnostiziert. Das zu untersuchende Tier ist bereits 12 Monate bzw. 13 bis 18 Monate alt (große und schwereRassen). Die Untersuchungen wurden mit dem Ultraschallgerät Toshiba Powervision 8000 mit einem 8 15 MHz Linearschallkopf an 78Hüftgelenken von 38 verstorbenen und einem lebenden Deutschen Schäferhundwelpen (1. Lebenstag bis 8. Lebenswoche) durchgeführt.Zunächst erfolgte die Darstellung der anatomischen Strukturen sonographisch und der Vergleich mit präparierten Hüftgelenken. Ab dem 1.Lebenstag konnten die einzelnen Anteile des Hüftgelenkes beim DSH-Welpen sonographisch identifiziert werden. Neben derSonoanatomie des Hüftgelenkes wurde die sonomorphologische Entwicklung des Gelenkes beschrieben. Der fortschreitendeVerknöcherungszustand des Femurkopfes wurde bis zur 8. Lebenswoche beschrieben. Am Ende der 8. Lebenswoche war bis auf einendünnen äußeren Saum und der Wachstumsfuge der gesamte Femurkopf verknöchert. Der Ossifikationskern des Oberschenkelkopfes hatteeine solche Größe angenommen, dass durch die distale Schallauslöschung die distalen Strukturen des Azetabulums nicht mehreingesehen werden konnten. Beim Säugling verknöchert der Femurkopf wesentlich langsamer. Dort kann bis zum 12. Lebensmonat dasAzetabulum eingesehen werden.Ein Standarduntersuchungsgang mit drei Standardschnittebenen mit Befundung wurde erarbeitet. Dabei wurden folgende Parameter anden Hüftgelenken ermittelt: Alpha-Knochen- und Beta-Knorpel-Winkel, Distraktionswert, Epiphysenscheibenhöhe, Gelenkkapseldicke,Femurkopfkontur-Kapselabstand. Der Standarduntersuchungsgang aus der Humanmedizin konnte modifiziert beim DeutschenSchäferhundwelpen vom ersten Lebenstag bis zur achten Lebenswoche angewendet werden.Zunächst erfolgt die Identifikation deranatomischen Strukturen. Dabei soll beim DSH-Welpen im Unterschied zum Säugling das Os ileum, die Gelenkkapsel und das Labrumaceta- bulare aufgesucht werden. Die laterale Standardebene wurde analog zur Humanmedizin durch drei Schnittpunkte (Unterrand des Osileum, knöcherner Erker des Pfannendaches, Labrum acetabulare) festgelegt. Zum Aufsuchen der Schnittebene muss im Unterschied zumSäugling der Schallkopf um ca. 30° aus der senkrechten Ebene in Richtung Sagittalebene des Tieres gekippt und um ca. 20° in seinerLängsrichtung in Richtung Tarsalgelenk gedreht werden. Im Gegensatz zur Humanmedizin stellte sich der knöcherne Erker beimDSH-Welpen in der Regel nicht eckig dar. Aus diesem Grund muss beim Einzeichnen der Ausstell- und Pfannendachlinie derUmschlagspunkt der Konkavität des Azetabulums in die Konvexität des Darmbeines als Drehpunkt genommen werden.Zur Überprüfung der Wiederholbarkeit bei der Bestimmung der Winkelwerte wurden die Winkel an jedem Hüftgelenk fünf mal bestimmt. DieWiederholbarkeitsprüfung für den Alpha- und Beta-Winkel zeigte eine gute Wiederholbarkeit bei der Bestimmung des Alpha-Winkels (s derWiederholbarkeit=0,88) und eine geringgradig schlechtere Wiederholbarkeit für den Beta-Winkel (s der Wiederholbarkeit=2,45). DieKorrelationsprüfung zwischen dem rechten und linken Hüftgelenk war für beide Winkel hoch signifikant (p<0,001). Die Regressionsanalyseauf Altersabhängigkeit ergab sowohl für den Alpha- als auch für den Beta-Winkel eine hohe Signifikanz (p<0,001). Die ermittelten Alpha-und Beta-Winkel wiesen erhebliche Abweichungen von den Parametern der Säuglingshüfte auf. Der errechnete Minimalmittelwert desAlpha-Winkels innerhalb der fünf Messungen betrug 72° und der Maximalwert 86,2°. Die Mittelwerte der fünf durchgeführten Messungendes Beta-Winkels lagen zwischen 26° und 63°. Eine Reifungskurve analog zur Humanmedizin wurde für beide Winkel erstellt. Dazu wurdenfünf Altersgruppen definiert (1., 3.; 5,5., 7. und 8. Lebenswoche). Für jede Altersgruppe wurden die Mittelwerte der Winkel errechnet. DieReifungskurve des Alpha-Winkels zeigte einen Anstieg von 76,2° (1. Lebenswoche) bis auf 85,4° (8. Lebenswoche). Der Beta-Winkelzeigte eine deutliche Abnahme von 55,9° (1. Lebenswoche) bis auf 31,6° (8. Lebenswoche).Zur quantitativen Ermittlung der Gelenklockerheit des Hüftgelenkes beim Welpen diente der Distraktionswert. Dabei wurde dieSubluxationsfähigkeit des Femurkopfes in kranio-dorsale Richtung sonographisch an der lateralen Standardebene dargestellt und durchMessungen quantitativ bestimmt. Der Distraktionswert lag bei den untersuchten Welpen zwischen 0,5 mm und 4,3 mm. Der Mittelwertbetrug 1,8 mm (Standardabweichung=0,84). Die Einzelwerte zeigten deutliche Schwankungen innerhalb desselben Tieres und innerhalbder einzelnen Altersgruppen (z. B. Welpe 36 Tage alt: Distraktionswert rechts von 4,3 mm und links von1,4 mm). Es konnte keineKorrelation zwischen dem rechten und linken Gelenk nachgewiesen werden (p=0,18).Die Epiphysenscheibenhöhe wurde an der lateralen Standardebene mit Außenrotation der Gliedmaße bestimmt. In der erstenLebenswoche konnte die Epiphysenscheibenhöhe noch nicht gemessen werden, da zu diesem Zeitpunkt noch kein Ossifikationskern desFemurkopfes sichtbar war. Innerhalb der zur Verfügung stehenden Welpen konnte bei dem 15 Tage alten Welpen dieEpiphysenscheibenhöhe gemessen werden. Die Epiphysenscheibenhöhe lag bei den untersuchten Welpen zwischen 2,5 mm (15 Tagealter Welpe) und 9,3 mm (58 Tage alter Welpe). Die Regressionsanalyse auf Altersabhängigkeit und die Korrelationsanalyse zwischendem rechten und linken Hüftgelenk waren signifikant. Es wurde eine deutliche Zunahme der Epiphysenscheibenhöhe mit zunehmendemAlter festgestellt.Die Gelenkkapseldicke und der Femurkopfkontur-Kapselabstand wurde an der inguinalen Schnittebene bestimmt. Die Gelenkkapseldickelag bei den untersuchten Welpen zwischen 0,2 mm und 0,6 mm. Sowohl die Regressionsanalyse auf Altersabhängigkeit, als auch dieKorrelationsanalyse zwischen dem rechten und linken Hüftgelenk waren mit p<0,001 signifikant. Die Methode zur Ermittlung desFemurkopfkontur-Kapselabstandes wurde neu definiert. Der Femurkopfkontur-Kapselabstand wurde zwischen der äußeren knorpeligenKontur des Femurkopfes und der Gelenkkapsel gemessen. Der Minimalwert betrug 0,2 mm und der Maximalwert 1,3 mm. Mitzunehmendem Alter wurde auch eine Zunahme des Femurkopfkontur-Kapselabstandes festgestellt. Hip sonography has been established in human medicine for 20 years and is the preferred imaging method for the diagnosis of hipdevelopment disorders (hip dysplasia) among babies in the first weeks of life. A standardised examination method is used in which bothquantitative (angle of bone alpha and angle of cartilage beta) and qualitative parameters are determined. The hip is typified using standardvalues. In comparison to human medicine, dysplasia of the hip joint in dogs is diagnosed at a much later age, whereby standardised x-rayexamination is used as part of the official screening process. The animal to be examined has already reached the age of 12 months, or 13to 18 months in the case of large and heavy breeds.Examinations were carried out on 78 hip joints in 38 dead German Shepherd puppies and one living puppy (1 day to 8 weeks old) using theToshiba Powervision 8000 ultrasound machine equipped with a high-resolution linear ultrasound scanner (8-15 MHz). First of all theanatomical structures were represented by sonography and compared to prepared hip joints. It was possible from the first day of lifeonwards to identify the separate parts of the hip joint of a German Shepherd puppy sonographically. Both the sonoanatomy and thesonomorphological development of the hip joint were examined. The ongoing ossification of the femur head was described up to the 8thweek. At the end of the 8th week the whole femur head was ossified, except for a thin outer rim and the growth groove. The ossificationcentre of the femur head had spread to such an extent that it was not possible anymore to identify the distal structures of the acetabulum bymeans of distal sound deletion. In the case of the human baby, the femur head takes much longer to ossify, and it is possible to look insidethe acetabulum up to the 12th month.A standardised examination procedure was developed using three incision planes. The following parameters could be ascertained at thehip joints: angle of bone alpha and angle of cartilage beta, distraction value, height of the proximal epiphysis of femur bone, thickness of thejoint capsule, and distance between head of femur and joint capsule.A modified version of the standardised examination procedure used in human medicine could be applied in the case of German Shepherdpuppies aged 1 day to 8 weeks. First the anatomical structures were identified. This involved locating the Os ileum, joint capsule andLabrum acetabulare of the German Shepherd puppy. As in human medicine, the standard lateral plane was determined by using threeintersecting points (lower rim of the Os ileum,bony convexity and Labrum acetabulare). In order to go to the incision plane, the scanner wastilted by 30° from the vertical plane in the direction of the sagittal plane of the animal and then turned longitudinally by 20° towards the tarsaljoint. Unlike in the human baby, the bony convexity in the German Shepherd puppy does not have an angular shape. For this reason whendrawing the line of measurement, the changeover from the concavity of the acetabulum to the convexity of the iliac bone has to be taken asa pivotal point.In order to check the reproducibility of the values, the angles of each hip joint were measured five times. Reproducibility was good in thecase of angle alpha (standard deviation [s] = 0.88) and slightly worse in the case of angle beta (s = 2.45). The correlation between the rightand the left hip joint was highly significant for both angles (p< 0.001), as was the regression analysis of the age-dependency factor (p<0.001). The parameters of the two angles showed significant differences to those of the hip of the human baby. The minimum mean value ofangle alpha after five readings was 72°, the maximum value was 86.2°. The mean values of the five readings of angle beta lay between 26°and 63°. A maturity curve analogous to human medicine was drawn for both angles. For this purpose, five different age groups weredefined (at 1, 3, 5.5, 7 and 8 weeks of life). The mean values of the angles were calculated for each group. The maturity curve of anglealpha increased from 76.2° (1st week) to 85.4° (8th week). Angle beta decreased significantly from 55.9° (1st week) to 31.6° (8th week).The looseness of the hip joint in the puppy was determined with the help of the distraction value. Hereby, the ability of the femur head tosubluxate was shown sonographically in a cranial-dorsal direction at the lateral incision plane and measured quantitatively by takingreadings. The distraction value in the puppies which were examined lay between 0.5 mm and 4.3 mm. The mean value was 1.8 mm(standard deviation = 0.84). The single values diverged significantly from age group to age group, and even in the same animal (e.g. onepuppy aged 36 days had a distraction value of 4.3 mm on the right and 1.4 mm on the left). No correlation could be shown between the rightand the left joint (p=0.18).The height of the proximal epiphysis of femur bone was determined by means of outer rotation at the lateral plane. It was not possible tocarry out the measuring procedure in first week of life, since at that time the ossification centre of the femur head was not yet visible.Theminimum age for this examination was considered to be 15 days. The height of the proximal epiphysis of femur bone was found to rangefrom 2.5 mm (in a 15-day-old puppy) to 9.3 mm (in a 58-day-old puppy). Regression analysis of the age-dependency factor and thecorrelation between the right and the left hip joint were significant. Thus it was shown that with increasing age, there was a distinct rise in theheight of the proximal epiphysis of femur bone.The thickness of the joint capsule and the distance between the femur head and the joint capsule were determined at the inguinal incisionplane. The thickness of the joint capsule in the puppies which were examined lay between 0.2 mm and 0.6 mm. Regression analysis of theage-dependency factor and the correlation between the right and the left hip joint showed a significant value of p<0.001. The method fordetermining the distance between the femur head and the joint capsule was newly defined. It was now measured from the outercartilaginous contour. The minimal value was 0.2 mm and the maximum value was 1.3 mm. Thus it was shown that with increasing age,there was also a widening of the gap between the femur head and the joint capsule.