Die partielle Nukleotomie der ovinen Bandscheibe als In-vivo-Modell für die Bandscheibendegeneration

Zusammenfassung

Ziel: Ziel dieser Studie war es, für die klinische Situation der fortschreitenden Bandscheibendegeneration nach mikrochirurgischer Nukleotomie ein geeignetes Tiermodell zu entwickeln. Methode: 20 Schafe wurden im Lendenwirbelsegment L3–L4 partiell anterolateral nukleotomiert und randomisiert in 2 Gruppen mit Standzeiten von 12 (Gruppe 1) und 48 (Gruppe 2) Wochen unterteilt. Als bildgebende Verfahren dienten das konventionelle Röntgen, die Kernspintomografie und eine Post-mortem-Computertomografie. Nach Tötung der Tiere wurden vom Segment L3–L4 histologische Schnitte angefertigt und die Präparate makroskopisch, lichtmikroskopisch und histomorphometrisch ausgewertet. Die verschiedenen Methoden dienten der Beurteilung von degenerativen Veränderungen der Bandscheibe, der knöchernen Endplatten und der Facettengelenke. Ergebnisse: 17 Segmente konnten ausgewertet werden. Bereits nach 12 Wochen (Gruppe 1) waren radiologisch und histologisch degenerative Veränderungen der Bandscheibe nachweisbar, welche kernspintomografisch, jedoch nicht lichtmikroskopisch nach 48 Wochen (Gruppe 2) signifikant zunahmen. In der Computertomografie kam es zu einer signifikant stärkeren Spondylophytenbildung in der Gruppe 2. Die histomorphometrischen Daten machten einen statistisch signifikanten morphologischen Umbau der Bandscheibe und der angrenzenden Endplatten deutlich. Eine Facettengelenks-Arthrose konnte auch nach 48 Wochen nicht beobachtet werden. Schlussfolgerung: Sowohl histologisch als auch radiologisch führt das vorliegende In-vivo-Modell am Schaf zu vergleichbaren, bereits am Menschen nach mikrochirurgischer Nukleotomie beschriebenen degenerativen Veränderungen des betroffenen Bewegungssegments. Die partielle Nukleotomie stellt somit ein geeignetes Degenerationsmodell zur Testung neuer orthopädischer Behandlungsansätze dar.

Abstract

Aim: The aim of this study was to develop a suitable animal model for the clinical situation of progressive disc degeneration after microsurgical nucleotomy. Methods: Twenty sheep underwent standardised partial anterolateral nucleotomy at lumbar segment 3/4. After randomisation, 10 animals were sacrificed after 12 weeks (group 1). The remainder was sacrificed after 48 weeks (group 2). For radiological examination X-rays, MRI and post-mortem CT scans were performed. Lumbar discs L 3/4 with adjacent subchondral trabecular bone were harvested and analysed macroscopically and histologically. An image-analysing computer program was used to measure histomorphometric indices of bone structure. Results: 17 segments could be evaluated. After 12 weeks (group 1) histological and radiological degenerative disc changes were noted. After 48 weeks (group 2), radiological signs in MRI reached statistical significance. Furthermore, group 2 showed significantly more osteophyte formations in CT scans. Histomorphometric changes of the disc and the adjacent vertebral bone structure suggest a significant progressive degenerative remodelling. The facet joints did not show any osteoarthrosis after 48 weeks. Conclusions: Partial nucleotomy of the ovine lumbar disc leads to radiological and histological signs of disc degeneration similar to those seen in humans after microsurgical nucleotomy. The presented in vivo model may be useful to evaluate new orthopaedic treatment strategies.

Schlüsselwörter

Bandscheibendegeneration - Tiermodell - Nukleotomie - Histologie - Radiologie

Key words

intervertebral disc degeneration - animal model - nucleotomy - histology - radiology

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