Perthes-Preis

MR-basierte 3D Analayse der Pathomechanik der traumatischen und atraumatischen Schulterinstabilität

EINLEITUNG:

Während bei der traumatischen Schulterinstabilität in den meisten Fällen eine chirurgische Intervention empfohlen wird, existieren bei der atraumatischen Instabilität unterschiedliche Therapievorstellungen. Die Therapieerfolge sind jedoch im Vergleich zur traumatischen Instabilität meist unbefriedigend. Ein Grund dafür könnte die multifaktorielle Genese sein. Sowohl Veränderungen der passiven (Retroversion, Gelenkkapsel) als auch der aktiven Stabilisatoren (Muskulatur) werden hierbei als relevante Faktoren vermutet. Bisher ist es jedoch unklar, ob die - auch unter Muskelaktivität - auftretende Dezentrierung des Humeruskopfes durch eine Insuffizienz der Rotatorenmanschette oder durch eine Fehlpositionierung der Skapula verursacht wird. Obwohl eine skapulo-thorakale Dysfunktion angenommen wird, existieren bisher nur wenige 2D Daten. Des Weiteren ist ein möglicher Zusammenhang zwischen Skapularkinematik und glenohumeraler Dezentrierung bisher ungeklärt. Das Erkennen von Patienten mit veränderter Skapularkinematik und das Wissen über die Auswirkung dieser Fehlpositionierung könnte jedoch zu einer verbesserten, spezifischeren Therapie beitragen. Ziel der Studie war unter Verwendung einer 3D MR-basierten in vivo Technik folgende spezifische Fragen zu beantworten:

1. Weisen Patienten mit a-/traumatischer Schulterinstabilität eine veränderte 3D Skapularkinematik auf?
2. Existiert eine Korrelation zwischen Skapularkinematik und glenohumeraler Dezentrierung?

MATERIAL UND METHODEN:

Patienten

• 30 gesunde Probanden (24-39 J.)
• Beide Schultern von je 14 Patienten mit a-/traumatischer Schulterinstabilität (8-53 J)
• 0.2 Tesla; Magnetom Open; Siemens; T1-gewichtete 3D GRE-Sequenz (TR 16.1, TE 7.0 ms, FA 30°)
• Armpositionen: Maximale Adduktion, 30° und 90° Abduktion mit und ohne Außenrotation; 90° Abduktion mit
• Außenrotation und isometrischer Muskelaktivität

Digitale 3D Bildverarbeitung und Statistik

Berechnete Parameter:

• 3D-Position des Humeruskopfmittelpunktes relativ zu einem glenoid-basierten Koordinatensystem.
• Hauptachse des Humerus sowie Skapularebene

Winkel in der Skapularebene:

• Arm-Abduktionwinkels ([H] Winkel zwischen Vertikaler und Humerus)
• Glenoidaler Winkel ([G] Winkel zwischen Vertikaler und Glenoidebene)
• Analyse des Skapulo-humeralen-Rhythmus (SHR) entsprechend der Methode von Poppen und Walker (1976).
• Winkel in der Transversalebene: Innenrotation der Skapula (Winkel zwischen Skapular- und Frontalebene)
• Berechnung des Korrelationskoeffizienten (Z-test) zwischen Skapularposition und glenohumeraler Position

ERGEBNISSE:

Korrelation zwischen Skapularkinematik und Humeruskopfposition

• Ohne Muskelaktivität: Signifikante (p < 0.05) Korrelation zwischen beiden Faktoren (r = 0.6-0.79; Tab.2).
• Schultern mit einem vergrößerten SHR zeigen eine superiore Dezentrierung des Humeruskopfes.
• Patienten mit einem physiologischen oder verminderten SHR zeigen eine inferiore Position des Kopfes (Abb.1).
• Patienten mit vermehrter Innenrotation der Skapula (>10°) zeigen eine posteriore Dezentrierung (Abb. 1).
• Mit Muskelaktivität: Keine signifikante Korrelation (r = 0.25-0.42; Tab.2).

Traumatische Instabilität

• Dezentrierung des Kopfes nach anterior-inferior während Abduktion (mit und ohne Außenrotation)
• Suffiziente Rezentrierung unter Muskelaktivität
• Keine Veränderungen der Skapulakinematik (Tab. 1)
• Geringe Korrleation zwischen beiden Faktoren während Abduktion (mit und ohne Außenrotation; Tab. 2)

Atraumatische Instabilität

• Humeruskopfdezentrierung in allen untersuchten Armpositionen
• Keine suffiziente Rezentrierung unter Muskelaktivität
• Signifikante Veränderungen der Skapularpositionierung in 12 von 14 Patienten (Tab. 1)
• Skapularebene: 9 von 14 Patienten wiesen einen vergrößerten SHR auf.
• Transversalebene: 12 von 14 Fällen zeigen eine vermehrte Innenrotation der Skapula

Tabelle 1:
Durchschnittlicher skapulo-humeraler Rhythmus (SHR) [entsprechend der Methode nach Poppen und Walker (1976)] und Innenrotation der Skapula (IRO)[°] während unterschiedlicher Armpositionen.