Morphologische Untersuchung am atlanto-okzipitalen Übergang des Hundes

Abstract

Ein atlanto-occipitaler Overlap (AOO) beschreibt eine Verlagerung des dorsalen Wirbelbogens des Atlas in Richtung Foramen magnum bzw. bis in das Foramen magnum hinein. Das AOO kann zu einer Kompression und Verlagerung des Kleinhirns führen. Als Ursache des AOO wird eine entwicklungsbedingte Ossifikationsstörung mit Malformation von Atlas und/oder Os occipitale diskutiert, die zu einer Instabilität im atlanto-okzipitalen Übergang führen kann. Ziel dieser Studie war es, morphologische Ausprägungen zu identifizieren, die zu einem Overlapping des Atlas mit dem Os occipitale beitragen können. Mithilfe von Messungen an 3D-Modellen von Atlas und Schädel aus computertomographischen Daten wurden morphologische und morphometrische Parameter von Hunden mit und ohne AOO verglichen. Eingeschlossen wurden Hunde brachyzephaler Rassen, die in eine Gruppe mit AOO und eine Gruppe ohne AOO eingeteilt wurden sowie eine Kontrollgruppe aus Deutschen Schäferhunden ohne AOO. Insgesamt wurden die Schädel und Atlaswirbel von 42 Chihuahuas und Yorkshire Terriern als Vertreter der brachyzephalen Zwergrassen sowie 18 Deutschen Schäferhunden als Kontrollgruppe untersucht und verglichen. 14 der 22 Chihuahuas und 12 der 20 Yorkshire Terrier zeigten ein AOO, sodass die Untersuchungsgruppe (AOO pos.) aus insgesamt 26 Hunden bestand. Die Gruppe der brachyzephalen Hunde ohne AOO (AOO neg.) bestand aus 16 Hunden. Mithilfe des medizinischen Analyseprograms Amira® wurden aus CT-Untersuchungen der Patienten 3D-Modelle der Schädel und Atlaswirbel erstellt, an welchen insgesamt 17 Messwerte erhoben wurden. Der Vergleich zwischen den DSH und brachyzephalen Schädeln zeigt deutliche anatomische Unterschiede, die sich in den gemessenen Ergebnissen dieser Studie widerspiegeln.Der Atlas der Miniaturrassen ist im Vergleich zu seiner Breite höher als bei den Deutschen Schäferhunden. Die Schädelindizes sind höher und die Schädelbasis kürzer. Bei der Tiefe der Fovea zeigt sich ein Unterschied zwischen Deutschen Schäferhunden und Toy-Rassen: Die Gelenksfläche ist bei den Toy-Rassen flacher und divergiert, während sie bei den Deutschen Schäferhunden tiefer ist und die Condylen mehr umgreift. Zwischen den Toy-Rassen mit und ohne Overlap zeigt sich eine Verstärkung dieser Unterschiede in Bezug auf einen schmaleren und dafür höheren Atlas sowie eine kürzere Schädelbasis mit einem schrägeren Okziput. Diese morphologischen Charakteristika können die Entwicklung eines Overlaps begünstigen. The atlanto-occipital overlap (AOO) is an anatomical alteration leading to a displacement of the vertebral arch of the Atlas towards the Foramen magnum respectively into the For. magnum. The AOO may cause a compression and a displacement of the cerebellum. It is hypothesized, that the cause of the AOO is an embryogenetic alteration leading to an interference of ossification and thus to a malformation of the Atlas and/or the occipital bone, which may lead to an instability in the atlanto-occipital junction (AOJ). The aim of this study is to identify morphological characteristics that may cause an overlapping of the atlas vertebrae. Morphological and morphometrical parameters of atlas bones and skulls of dogs with and without AOO were compared using data measured from 3D-models which were digitally rebuilt from computer tomographical scans. Included in this study were brachycephalic dogs which were divided in two groups, one group showing AOO and a group not showing AOO, as well as a control group consisting of German Shepherds (GSH) not showing AOO.In total, the skulls and atlas vertebrae of 42 Chihuahuas and Yorkshire Terriers, as representatives for the brachycephalic toy-breeds as well as 18 German Shepherds serving as the control group, were examined and compared. 14 out of the 22 Chihuahuas and 12 of the 20 Yorkshire Terriers showed an AOO, so the study group (AOO pos.) consisted of 26 patients. The group of brachycephalic patients without AOO (AOO neg.) consisted of 16 dogs. Using Amira , a medical science computer program for analysis and visualization, the CT-Scans of the skulls and the vertebrae of the patients were constructed into 3D-models. On these models, a total of 17 measurements were performed. 13 measurements were done at the Atlas vertebra and 4 indices were calculated. At the skull, 4 measurements and one index was surveyed. The indices were used to create figures independently from the body size and to have the ability to compare the miniature dogs with the control group. The macroscopic comparison between the German Shepherds and the brachycephalic skulls shows substantial differences which are proven by the results of this study. The Atlas vertebrae of the miniature breeds is taller in comparison to its width, than in the GSH. The scull indices are higher and the skull base is shorter. Looking at the depth of the foveae, a difference between the GSH and the toy-breeds can be detected. The partes articulares are more flat-angled and plane in miniature breeds, whereas the articular surface of the GSH is deeper and more enclosed around the condyles. Within the groups of toy-breeds with and without Overlap the AOO pos. group shows an emphasis on a more narrow but higher atlas vertebra, a shorter skull base and a more slanting occipital bone. All of these morphological characteristics could promote the development of an Overlap.