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

Flöck, Alexander


pdf-Format: Dokument 1.pdf (5.087 KB)

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Universität Justus-Liebig-Universität Gießen
Institut: Chirurgische Veterinärklinik, Kleintierchirurgie
Fachgebiet: Veterinärmedizin
DDC-Sachgruppe: Landwirtschaft
Dokumentart: Dissertation
Sprache: Deutsch
Tag der mündlichen Prüfung: 01.07.2002
Erstellungsjahr: 2002
Publikationsdatum: 09.09.2002
Kurzfassung auf Deutsch: Die Hüftsonographie ist seit 20 Jahren in der Humanmedizin etabliert und wird als das bildgebende Verfahren der Wahl zur Diagnose von
Hüftreifungsstörungen 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 von
Standardwerten wird eine Typisierung des Hüftgelenkes vorgenommen. Im Gegensatz zur Humanmedizin wird das Vorliegen einer
Hüftgelenksdysplasie beim Hund mit der standardisierten Röntgenuntersuchung im Rahmen des offiziellen Screeningverfahrens in einem
wesentlich höheren Alter diagnostiziert. Das zu untersuchende Tier ist bereits 12 Monate bzw. 13 bis 18 Monate alt (große und schwere
Rassen). Die Untersuchungen wurden mit dem Ultraschallgerät Toshiba Powervision 8000 mit einem 8 – 15 MHz Linearschallkopf an 78
Hüftgelenken 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 der
Sonoanatomie des Hüftgelenkes wurde die sonomorphologische Entwicklung des Gelenkes beschrieben. Der fortschreitende
Verknöcherungszustand des Femurkopfes wurde bis zur 8. Lebenswoche beschrieben. Am Ende der 8. Lebenswoche war bis auf einen
dünnen äußeren Saum und der Wachstumsfuge der gesamte Femurkopf verknöchert. Der Ossifikationskern des Oberschenkelkopfes hatte
eine solche Größe angenommen, dass durch die distale Schallauslöschung die distalen Strukturen des Azetabulums nicht mehr
eingesehen werden konnten. Beim Säugling verknöchert der Femurkopf wesentlich langsamer. Dort kann bis zum 12. Lebensmonat das
Azetabulum eingesehen werden.

Ein Standarduntersuchungsgang mit drei Standardschnittebenen mit Befundung wurde erarbeitet. Dabei wurden folgende Parameter an
den Hüftgelenken ermittelt: Alpha-Knochen- und Beta-Knorpel-Winkel, Distraktionswert, Epiphysenscheibenhöhe, Gelenkkapseldicke,
Femurkopfkontur-Kapselabstand. Der Standarduntersuchungsgang aus der Humanmedizin konnte modifiziert beim Deutschen
Schäferhundwelpen vom ersten Lebenstag bis zur achten Lebenswoche angewendet werden.Zunächst erfolgt die Identifikation der
anatomischen Strukturen. Dabei soll beim DSH-Welpen im Unterschied zum Säugling das Os ileum, die Gelenkkapsel und das Labrum
aceta- bulare aufgesucht werden. Die laterale Standardebene wurde analog zur Humanmedizin durch drei Schnittpunkte (Unterrand des Os
ileum, knöcherner Erker des Pfannendaches, Labrum acetabulare) festgelegt. Zum Aufsuchen der Schnittebene muss im Unterschied zum
Säugling der Schallkopf um ca. 30° aus der senkrechten Ebene in Richtung Sagittalebene des Tieres gekippt und um ca. 20° in seiner
Längsrichtung in Richtung Tarsalgelenk gedreht werden. Im Gegensatz zur Humanmedizin stellte sich der knöcherne Erker beim
DSH-Welpen in der Regel nicht eckig dar. Aus diesem Grund muss beim Einzeichnen der Ausstell- und Pfannendachlinie der
Umschlagspunkt 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. Die
Wiederholbarkeitsprüfung für den Alpha- und Beta-Winkel zeigte eine gute Wiederholbarkeit bei der Bestimmung des Alpha-Winkels (s der
Wiederholbarkeit=0,88) und eine geringgradig schlechtere Wiederholbarkeit für den Beta-Winkel (s der Wiederholbarkeit=2,45). Die
Korrelationsprüfung zwischen dem rechten und linken Hüftgelenk war für beide Winkel hoch signifikant (p<0,001). Die Regressionsanalyse
auf 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 des
Alpha-Winkels innerhalb der fünf Messungen betrug 72° und der Maximalwert 86,2°. Die Mittelwerte der fünf durchgeführten Messungen
des Beta-Winkels lagen zwischen 26° und 63°. Eine Reifungskurve analog zur Humanmedizin wurde für beide Winkel erstellt. Dazu wurden
fünf Altersgruppen definiert (1., 3.; 5,5., 7. und 8. Lebenswoche). Für jede Altersgruppe wurden die Mittelwerte der Winkel errechnet. Die
Reifungskurve des Alpha-Winkels zeigte einen Anstieg von 76,2° (1. Lebenswoche) bis auf 85,4° (8. Lebenswoche). Der Beta-Winkel
zeigte 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 die
Subluxationsfähigkeit des Femurkopfes in kranio-dorsale Richtung sonographisch an der lateralen Standardebene dargestellt und durch
Messungen quantitativ bestimmt. Der Distraktionswert lag bei den untersuchten Welpen zwischen 0,5 mm und 4,3 mm. Der Mittelwert
betrug 1,8 mm (Standardabweichung=0,84). Die Einzelwerte zeigten deutliche Schwankungen innerhalb desselben Tieres und innerhalb
der einzelnen Altersgruppen (z. B. Welpe 36 Tage alt: Distraktionswert rechts von 4,3 mm und links von1,4 mm). Es konnte keine
Korrelation 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 ersten
Lebenswoche konnte die Epiphysenscheibenhöhe noch nicht gemessen werden, da zu diesem Zeitpunkt noch kein Ossifikationskern des
Femurkopfes sichtbar war. Innerhalb der zur Verfügung stehenden Welpen konnte bei dem 15 Tage alten Welpen die
Epiphysenscheibenhöhe gemessen werden. Die Epiphysenscheibenhöhe lag bei den untersuchten Welpen zwischen 2,5 mm (15 Tage
alter Welpe) und 9,3 mm (58 Tage alter Welpe). Die Regressionsanalyse auf Altersabhängigkeit und die Korrelationsanalyse zwischen
dem rechten und linken Hüftgelenk waren signifikant. Es wurde eine deutliche Zunahme der Epiphysenscheibenhöhe mit zunehmendem
Alter festgestellt.

Die Gelenkkapseldicke und der Femurkopfkontur-Kapselabstand wurde an der inguinalen Schnittebene bestimmt. Die Gelenkkapseldicke
lag bei den untersuchten Welpen zwischen 0,2 mm und 0,6 mm. Sowohl die Regressionsanalyse auf Altersabhängigkeit, als auch die
Korrelationsanalyse zwischen dem rechten und linken Hüftgelenk waren mit p<0,001 signifikant. Die Methode zur Ermittlung des
Femurkopfkontur-Kapselabstandes wurde neu definiert. Der Femurkopfkontur-Kapselabstand wurde zwischen der äußeren knorpeligen
Kontur des Femurkopfes und der Gelenkkapsel gemessen. Der Minimalwert betrug 0,2 mm und der Maximalwert 1,3 mm. Mit
zunehmendem Alter wurde auch eine Zunahme des Femurkopfkontur-Kapselabstandes festgestellt.
Kurzfassung auf Englisch: Hip sonography has been established in human medicine for 20 years and is the preferred imaging method for the diagnosis of hip
development disorders (hip dysplasia) among babies in the first weeks of life. A standardised examination method is used in which both
quantitative (angle of bone alpha and angle of cartilage beta) and qualitative parameters are determined. The hip is typified using standard
values. In comparison to human medicine, dysplasia of the hip joint in dogs is diagnosed at a much later age, whereby standardised x-ray
examination is used as part of the official screening process. The animal to be examined has already reached the age of 12 months, or 13
to 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 the
Toshiba Powervision 8000 ultrasound machine equipped with a high-resolution linear ultrasound scanner (8-15 MHz). First of all the
anatomical structures were represented by sonography and compared to prepared hip joints. It was possible from the first day of life
onwards to identify the separate parts of the hip joint of a German Shepherd puppy sonographically. Both the sonoanatomy and the
sonomorphological development of the hip joint were examined. The ongoing ossification of the femur head was described up to the 8th
week. At the end of the 8th week the whole femur head was ossified, except for a thin outer rim and the growth groove. The ossification
centre of the femur head had spread to such an extent that it was not possible anymore to identify the distal structures of the acetabulum by
means 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 inside
the acetabulum up to the 12th month.

A standardised examination procedure was developed using three incision planes. The following parameters could be ascertained at the
hip joints: angle of bone alpha and angle of cartilage beta, distraction value, height of the proximal epiphysis of femur bone, thickness of the
joint 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 Shepherd
puppies aged 1 day to 8 weeks. First the anatomical structures were identified. This involved locating the Os ileum, joint capsule and
Labrum acetabulare of the German Shepherd puppy. As in human medicine, the standard lateral plane was determined by using three
intersecting points (lower rim of the Os ileum,bony convexity and Labrum acetabulare). In order to go to the incision plane, the scanner was
tilted by 30° from the vertical plane in the direction of the sagittal plane of the animal and then turned longitudinally by 20° towards the tarsal
joint. Unlike in the human baby, the bony convexity in the German Shepherd puppy does not have an angular shape. For this reason when
drawing the line of measurement, the changeover from the concavity of the acetabulum to the convexity of the iliac bone has to be taken as
a 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 the
case of angle alpha (standard deviation [s] = 0.88) and slightly worse in the case of angle beta (s = 2.45). The correlation between the right
and 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 of
angle 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 were
defined (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 angle
alpha 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 to
subluxate was shown sonographically in a cranial-dorsal direction at the lateral incision plane and measured quantitatively by taking
readings. 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. one
puppy 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 right
and 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 to
carry out the measuring procedure in first week of life, since at that time the ossification centre of the femur head was not yet visible.The
minimum age for this examination was considered to be 15 days. The height of the proximal epiphysis of femur bone was found to range
from 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 the
correlation between the right and the left hip joint were significant. Thus it was shown that with increasing age, there was a distinct rise in the
height 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 incision
plane. The thickness of the joint capsule in the puppies which were examined lay between 0.2 mm and 0.6 mm. Regression analysis of the
age-dependency factor and the correlation between the right and the left hip joint showed a significant value of p<0.001. The method for
determining the distance between the femur head and the joint capsule was newly defined. It was now measured from the outer
cartilaginous 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.