Ellbogendysplasie beim Hund: Finite-Elemente-Analyse / Elbow dysplasia in the dog: finite element analysis

Zusammenfassung Ellbogengelenkserkrankungen gewinnen bei jungen Hunden großer, schnellwüchsiger und bewegungsfreudiger Rassen seit Jahren zunehmend an Bedeutung. Als mögliche Ursachen der Ellbogendysplasie wurden – neben genetischer Veranlagung – Übergewicht und Überlastung der gelenkbildenden Knochen benannt. In der vorliegenden Untersuchung wurde der Einfluss verschiedener biomechanischer Parameter auf die Lastübertragung in gesunden und pathologischen Hundeellbogen mit einem zweidimensionalen Finite-Elemente-Modell analysiert. Pathologische Veränderungen der Ellbogenstruktur, wie veränderte Materialeigenschaften oder asynchrones Knochenwachstum, veränderten deutlich die Kontaktdrücke in den Artikulationen, die Knochendeformation und die Spannungen in den Knochen. Die gewonnenen Erkenntnisse unterstützen die langjährigen empirischen Beobachtungen und bieten eine Erklärung für die bis anhin kaum verstandenen klinischen Erscheinungsbilder. Abstract For young active dogs of large, fast-growing breeds, diseases of the elbow represent an increasingly important disorder. Genetic predisposition, overweight and joint overload have been proposed as possible causes of elbow dysplasia. In this study, the influence of various biomechanical parameters on load transfer in healthy and pathological dog elbows has been analysed by means of a two-dimensional finite element model. Pathological changes in the elbow structure, such as altered material properties or asynchronous bone growth, have a distinct influence on the contact pressure in joint articulation, internal bone deformation and stresses in the bones. The results obtained support empirical observations made during years of experience and offer explanations for clinical findings that are not yet well understood.

[1]  H J Helminen,et al.  Comparison of the equilibrium response of articular cartilage in unconfined compression, confined compression and indentation. , 2002, Journal of biomechanics.

[2]  James H. Herndon,et al.  Tensile properties of the interosseous membrane of the human forearm , 1996 .

[3]  K. Heiple,et al.  Structural properties of immature canine bone. , 1981, Journal of biomechanical engineering.

[4]  Panayiotis Papadopoulos,et al.  The modified super-ellipsoid yield criterion for human trabecular bone. , 2004, Journal of biomechanical engineering.

[5]  R. Zernicke,et al.  Periarticular cancellous bone changes following anterior cruciate ligament injury. , 2001, Journal of applied physiology.

[6]  F. Eckstein,et al.  Mechanobiological adaptation of subchondral bone as a function of joint incongruity and loading. , 1997, Medical engineering & physics.

[7]  K. Athanasiou,et al.  Variations in the mechanical properties of cartilage from the canine scapulohumeral joint. , 1997, American journal of veterinary research.

[8]  K. Jutzi,et al.  Die Panostitis beim Hund - eine kryptogenetische Skeletterkrankung im Blickwinkel einer neuen ätiopathogenetischen Hypothese. Teil 1: Klinische und diagnostische Aspekte. , 2002 .

[9]  F. Pauwels Die Struktur der Tangetialfaserschicht des Gelenkknorpels der Schulterpfanne als Beispiel fr ein verkrpertes Spannungsfeld: Neunter Beitrag zur funktionellen Anatomie und kausalen Morphologie des Sttzapparates , 1959 .

[10]  F. Pauwels Die Struktur der Tangentialfaserschicht des Gelenkknorpels der Schulterpfanne als Beispiel für ein verkörpertes Spannungsfeld , 1965 .

[11]  F. Pauwels Die Struktur der Tangetialfaserschicht des Gelenkknorpels der Schulterpfanne als Beispiel für ein verkörpertes Spannungsfeld , 2004, Zeitschrift für Anatomie und Entwicklungsgeschichte.