Feinschichtcomputertomographie in der experimentellen Osteologie – Oberflächenanalyse, Volumetrie und Histologie am gleichen Präparat

Zielsetzung: Einige osteologische Fragestellungen erfordern die exakte Ermittlung der durch eine regenerative Technik erzielten Ergebnisse. Hierzu werden bis dato zwei Versuchstiergruppen (eine zur Erstellung histologischer Präparate und eine weitere für mazerierte Knochenpräparate zur Oberflächenanalyse) benötigt. Ziel dieser Untersuchung war die Bestimmung von Knochenvolumen, Knochendichte und Regeneratform im Seitenvergleich an jeweils einem Präparat unter Anwendung der Computertomographie (CT) und Mikroradiographie. Methode: Es erfolgten verschiedene Behandlungsverfahren vollschichtiger, einseitiger Defekte des rechten Scheitelbeins des wachsenden Minischweins (2.-6. Lebensmonat): Bone Morphogenetic Protein-7 (BMP-7, n=6), Beckenkammtransplantate (n=6), Noggin (BMP-Antagonist, n=5), keine weitere Maßnahme (Kontrolle, n=5). Die Bildgebung erfolgte mittels 16-Zeilen Spiral-CT (Kollimation 1,5mm, 280mAs, 120keV, Schichtdicke 3mm, Inkrement 1,5mm, Kern H60) mit anschließender 3D-Visualisierung. Die histographischen Untersuchungen erfolgten an nicht entkalkten Sägeschliffen mittels Mikroradiographie. Ergebnisse: Unter Anwendung von BMP-7 entsprach das Knochenvolumen und die Kalottenform der nicht operierten Gegenseite. Im Falle eines Knochentransplantates war das Knochenvolumen auf den operierten Seiten im Vergleich mit den Kontrollseiten signifikant geringer (p<0,05). Die 3D-Visualisierung zeigte hier auf der operierten Seite außerdem eine unbefriedigende Rekonstruktion der Kalottenform. Die histographisch ermittelten Knochendichten korrelierten nicht mit den Dichten in der CT (rs=0,21; p=0,326). Schlussfolgerung: Da die CT neben der Volumetrie die Möglichkeit zur dreidimensionalen Oberflächenanalyse bietet, können an jeweils einem Tier morphologische und histologische Untersuchungen erfolgen und die Versuchstierzahl kann auf die Hälfte reduziert werden.