Retrospektive computertomographische Studie zum Vergleich der Knochendichte des Processus coronoideus medialis ulnae von Hunden unterschiedlicher Rassen mit und ohne arthroskopischem Hinweis auf eine Koronoiderkrankung

Abstract

Im Bezug auf die Koronoiderkrankung stellt die Computertomographie zum aktuellen Zeitpunkt das bildgebende Verfahren der Wahl dar. Fehlen dabei direkte Befunde am medialen Koronoid für die Diagnosestellung, wie beispielsweise ein Fragment oder eine Fissur im Knochen, so werden zusätzliche Befunde beschrieben, welche einen indirekten Hinweis auf das Vorliegen einer Koronoiderkrankung geben können. Dazu gehören eine vermehrte Sklerosierung an der Koronoidbasis und eine Dichteminderung im medialen Koronoid. Diese Beurteilung erfolgt subjektiv und es existieren bisher nur vereinzelte Studien, welche die Knochendichte des medialen Koronoid in der CT quantitativ untersuchen.Im Rahmen der vorliegenden Studie erfolgt eine objektive Beurteilung der Dichte des medialen Koronoid anhand computertomographischer Aufnahmen des Ellbogens. Die Untersuchung wird an Hunden durchgeführt, welche zur Abklärung und Behandlung einer Koronoidpathologie im Veterinärklinikum Gießen, Klinik für Kleintiere Chirurgie im Zeitraum von Juni 2006 bis Juni 2011 vorstellig wurden. Untersucht wird die Dichte des medialen Koronoid bei Ellbogen, deren Dichte in der Computertomographie subjektiv verändert erscheint, ohne dass ein Fragment oder eine Fissur zu erkennen ist. Eine Einteilung der Ellbogen in Koronoidpathologie nicht vorhanden und Koronoidpathologie vorhanden erfolgt anhand der Arthroskopiebefunde, welche im Anschluss an die CT-Untersuchung durchgeführt wurde. Es erfolgen sowohl Flächenmessungen als auch Untersuchungen der Knochendichte entlang definierter Messlinien innerhalb des medialen Koronoid an drei aufeinanderfolgenden Transversalschnitten. Ziel der Studie ist es, anhand der Ergebnisse eine Differenzierung von pathologischen und nicht pathologischen Veränderungen des medialen Koronoid zu ermöglichen.Insgesamt gingen 81 Ellbogen von 75 Hunden in die Studie ein. 27 Ellbogen zeigen dabei arthroskopisch keine Hinweise auf eine Koronoiderkrankung, 54 zeigen Veränderungen im Rahmen einer Erkrankung des medialen Koronoids. Die Ergebnisse der Flächenuntersuchungen des medialen Koronoid zeigen keine signifikanten Unterschiede sowohl in der mittleren, maximalen und minimalen Knochendichte als auch in der Flächengröße zwischen beiden Gruppen. Ellbogen mit einer Koronoiderkrankung zeigen eine im Mittel geringere Knochendichte des medialen Koronoid als Ellbogen ohne eine Koronoidpathologie. Da der Dichteunterschied jedoch nicht statistisch signifikant ist, kann anhand der mittleren Knochendichte kein Rückschluss auf das Vorliegen einer Koronoidpathologie erfolgen. Die Untersuchung der Knochendichte des medialen Koronoid entlang definierter Messlinien zeigt gelenknah einen signifikanten Unterschied der Dichte zwischen gesunden und erkrankten Ellbogen (G1a (p = 0,0358), G1e (p = 0,0038) und G2e (p = 0,0004)). Alle drei Messlinien befinden sich im kranialen Bereich des medialen Koronoid und ziehen von axial nach abaxial. In beiden Gruppen zeigt sich zentral als auch abaxial eine höhere Knochendichte als axial; diese Dichtezunahme ist in Ellbogen mit einer Koronoidpathologie stärker ausgeprägt als bei gesunden. Im zweiten Schnitt zeigen die Messlinien G2c und G3b mit p = 0,0106 bzw. p = 0,0006 einen signifikanten Unterschied in der Knochendichte zwischen beiden Gruppen in ihrem Verlauf. Beide Messlinien ziehen an die axiale Koronoidbasis. In beiden Gruppen zeigt sich eine höhere Knochendichte in Richtung Basis, welche auch hier in Ellbogen mit einer Koronoidpathologie signifikant stärker ausgeprägt ist als in Ellbogen ohne eine Koronoidpathologie. Untersuchungen der Messlinien im distalen Schnitt zeigen keine statistisch signifikanten Unterschiede in der Knochendichte zwischen beiden Gruppen. Als Ursache für die erhöhte Knochendichte bei koronoidkranken Ellbogen können eine erhöhte Belastung des Knochens, eine frühe Form der Arthrosebildung und pathologische Vorgänge im Rahmen der Koronoiderkrankung selbst diskutiert werden. Die regionale Verteilung der Messlinien mit einem signifikant unterschiedlichen Dichteverlauf zwischen Ellbogen mit und ohne eine Koronoidpathologie lassen eine Verteilung der Belastung von proximal nach distal Richtung Koronoidbasis vermuten.Welche Ursache für die erhöhte Knochendichte bei koronoidkranken Ellbogen verantwortlich ist oder ob die Veränderungen der subchondralen Knochendichte der einzelnen Schichten miteinander in Zusammenhang stehen oder eine voneinander unabhängige Erscheinung darstellt ist anhand der computertomographischen Befunde nicht zu klären. Weitere Untersuchungen des subchondralen Knochengewebes und der Knochenstruktur, bildgeberisch und histologisch, sind hierfür nötig, um sowohl den Ursprung als auch den Verlauf der knöchernen Veränderungen zu erforschen. Regarding the diagnosis of the medial coronoid process disease computed tomography is currently considered the diagnostic imaging technique of choice. In case no fragmentation or fissure lines in the medial coronoid process can be found on CT images other observations are described as potential indirect signs of medial coronoid process disease including sclerosis of the coronoid base and a reduced density of the medial coronoid process. The evaluation of bone mineral density is made subjectively. There are only a few studies which objectively quantify bone mineral density in the medial coronoid process by use of CT.The purpose of this study was to evaluate the bone density of the medial coronoid process in healthy and diseased elbows by measuring the Hounsefield units on CT images to obtain subjective values allowing differentiation between medial coronoid processes with and without disease. Medical records of all dogs were reviewed which underwent evaluation and treatment for medial coronoid process disease at the Department of Veterinary Clinical Sciences, Small Animal Clinic Surgery, Justus-Liebig-University between June 2006 and June 2011. Elbows which did not show fragmentation or fissure lines on CT images but showed a subjectively abnormal densitiy of the medial coronoid processes were included. Elbows were divided into two groups ( no coronoid disease and coronoid disease ) based on findings during arthroscopy which was performed after the CT examination. Density of the cross sectional area of the entire medial coronoid process as well as along defined lines was measured on three consecutive CT slices.81 elbows of 75 dogs were evaluated in this study. 27 elbows had no signs of medial coronoid process disease arthroscopically, 54 did show signs of medial coronoid process disease arthroscopically.No significant difference between both groups in mean, maximal and minimal density was found while measuring the cross sectional area. Although elbows with medial coronoid process disease showed a lower bone mineral density than elbows without medial coronoid process disease, the difference was not statistically significant. Thus a differentiation between elbows with or without medial coronoid process disease is not possible.The evaluation of density along defined lines within the medial coronoid process shows a significant difference between both groups in lines G1a (p = 0,0358), G1e (p = 0,0038) and G2e (p = 0,0004) in the cross sectional slice closest to the joint surface. All three lines are located in the cranial portion of the medial coronoid process and run from the axial to the abaxial border. They all show a higher density in the middle and abaxial part in all elbows, which was significantly higher in elbows with medial coronoid process disease compared to the other group. In the second slice lines G2c (p = 0,0106) and G3b (p = 0,0006) show a significant difference. Both lines run to the axial coronoid part of the basis and show an increasing density towards the base. Again, elbows with medial coronoid disease show significantly higher values compared to the other group. No significant difference could be found for slice three.Possible reasons for the increased bone mineral density in elbows with medial coronoid process disease might be due to increased loading in this area, an early form of osteoarthrosis or directly related to the underlying disease process. Regional distribution of density along the lines suggests increased loading at the abaxial part of the joint at the level of the joint surface with a change of loading to the axial part of the coronoid basis with increasing distance from the joint surface. The exact cause for the increased bone mineral density in elbows with a medial coronoid process disease cannot be defined by CT. Further studies of the bone tissue and its structure are needed, both with diagnostic imaging and histological exams, to further investigate the root cause as well as the changes in the subchondral bone tissue.