CT-Analyse zur Erfassung morphologischer Veränderungen des Hüftgelenks im Erwachsenenalter bei 1000 Patienten
CT analysis to detect morphological changes in hip joints in adulthood in 1000 patients
von Marc-Pascal Meier
Datum der mündl. Prüfung:2021-05-20
Erschienen:2021-05-11
Betreuer:PD Dr. Thelonius Hawellek
Gutachter:PD Dr. Thelonius Hawellek
Gutachter:Prof. Dr. Joachim Lotz
Gutachter:Prof. Dr. Thomas Meyer
Zum Verlinken/Zitieren:
http://dx.doi.org/10.53846/goediss-8598
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Name:Doktorarbeit 10.05.2021 Finale Version.pdf
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Format:PDF
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Zusammenfassung
Englisch
The aim of the present doctoral thesis was to collect numerous hip morphological parameters in a primarily asymptomatic patient collective. This should enable a descriptive statement about possible changes in hip morphology in adulthood. In addition, the values collected from a large patient collective (1424 hips) were to be compared with published reference values, mostly from studies with small numbers of cases. In contrast to previous studies on hip joint morphology, a large asymptomatic patient collective was retrospectively analysed using computer tomographic sectional imaging. This was expected to yield more valid values than studies with a small number of cases, symptomatic patients or native radiological analysis. Based on computed tomographic angio- and polytrauma scans, 1000 patients (2000 hips) were initially measured. In the course of a quality control, measurements had to be excluded so that 712 patients (1424 hips) could finally be included in the statistical analysis. An analysis of the data distribution showed a preponderance of CT angio images (80.8%) compared to CT polytrauma scans (19.2%) and a preponderance of male patients (66.2%) compared to female patients (33.8%). Analysis of the data collected revealed the following in relation to the questions: When evaluating whether the side of the body has an influence on hip morphology, significant differences were found for various parameters. Hypothetically, it can be assumed that the morphological differences are caused by the body side dominance. Interesting results were also obtained when investigating different age cohorts. Whereas previously, due to a limited number of studies, it was assumed that hip morphological development ended with completion of adolescence, this study was able to show changes in hip morphology in the further course of life. According to the division of measured values into age groups, significant differences were found, which thus suggest a physiomorphological development of the hip joint that also continues in old age. In the analysis of a possible gender-specificity of the hip morphology, significant measured values could also be obtained for several parameters. The different anatomy of the bony pelvis of women and men has been known for many years. In the present study, it could also be shown that there are gender differences in the hip joint, which can possibly be explained by the different muscular development. When comparing the physiological and pathological values with reference values from other studies, interesting results were found. In the primarily asymptomatic collective, there was an accumulation of "pathological" measured values published by definition for some parameters (e.g. AcetAVa). In part, the deviations from the reference values appear to be due to the fact that the physiological values are only applicable to younger patient groups. The age-related morphological development most likely requires an adjustment for patients of advanced age. The present work was able to identify three parameters (AcetAVa, LCE and SW) for the acetabulum and one parameter for the proximal femur (FNV) for which the physiological reference interval appears to be insufficiently described in the current literature as a result of the findings of the present work. Therefore, a new physiological reference interval was proposed for these parameters in this paper. As a result of these observations, the currently published and accepted reference values for hip joint morphology should be reconsidered on the basis of the values obtained here. Based on a higher number of cases and a more precise CT analysis, the examination results appear more valid. It would therefore be desirable to use these data as a new reference for the diagnosis and therapy decision of hip joint diseases.
Keywords: Hip morphology; Arthrosis; CT analysis; Hip pathologies; Joint change; Hip joint
Deutsch
Das Ziel der vorliegenden Promotionsarbeit war die Erhebung zahlreicher hüftmorphologischer Parameter in einem primär asymptomatischen Patientenkollektiv. Dadurch sollte eine deskriptive Aussage über mögliche Veränderungen der Hüftmorphologie im Erwachsenalter ermöglicht werden. Zudem sollten die erhobenen Werte aus einem großen Patientenkollektiv (1424 Hüftgelenke) mit publizierten Referenzwerten, zumeist aus Studien mit kleinen Fallzahlen, verglichen werden. Anders als bei bisher durchgeführten Studien zur Hüftgelenkmorphologie wurde ein großes asymptomatische Patientenkollektiv retrospektiv mittels computertomographischer Schnittbildgebung analysiert. Hierdurch wurde die Erhebung validerer Werte als bei Studien mit kleiner Fallzahl, symptomatischen Patienten oder nativradiologischer Analyse erwartet. Basierend auf computertomographischen Angio- und Polytrauma-Scans wurden initial 1000 Patienten (2000 Hüften) vermessen. Im Zuge einer Qualitätskontrolle mussten Messungen exkludiert werden, sodass 712 Patienten (1424 Hüften) abschliessend in die statistische Auswertung eingeschlossen werden konnten. Bei Betrachtung der Datenverteilung zeigte sich ein Übergewicht von CT-Angio-Bildern (80,8%) im Vergleich zu CT-Polytrauma-Scans (19,2%) sowie ein Übergewicht an männlichen Patienten (66,2%) im Vergleich zu weiblichen (33,8%). Bei der Analyse der erhobenen Daten ergab sich in Bezug auf die Fragestellungen Folgendes: Bei der Auswertung, ob die Körperseite einen Einfluss auf die Hüftmorphologie besitzt, zeigten sich für diverse Parameter signifikante Unterschiede. Hypothetisch lässt sich vermuten, dass die morphologischen Differenzen durch die Körperseitendominanz bedingt sind. Auch bei der Untersuchung unterschiedlicher Alterskohorten zeigten sich interessante Ergebnisse. Lag bisher aufgrund von einer eingeschränkten Studienlage der Schluss nahe, dass die hüftmorphologische Entwicklung mit Abschluss der Adoleszenz beendet sei, konnten durch diese Studie auch Änderungen der Hüftmorphologie im weiteren Altersverlauf aufgezeigt werden. Entsprechend der Messwerteinteilung nach Altersgruppen ergaben sich signifikante Unterschiede, die somit eine sich auch im Alter fortsetzende physiomorphologische Entwicklung des Hüftgelenks vermuten lassen. Bei der Analyse einer möglichen Geschlechtsspezifität der Hüftmorphologie konnten ebenfalls für einige Parameter signifikante Messwerte erhoben werden. Die unterschiedliche Anatomie des knöchernen Beckens von Frauen und Männern ist langjährig bekannt. In der vorliegenden Arbeit konnte zudem nachgewiesen werden, dass auch beim Hüftgelenk Geschlechtsunterschiede bestehen, was möglicherweise durch die unterschiedliche muskuläre Ausprägung erklärt werden kann. Beim Vergleich mit Referenzwerten anderer Studien in Bezug auf physiologische und pathologische Werte, zeigten sich interessante Ergebnisse. In dem primär asymptomatischen Kollektiv fand sich für einige Parameter eine Kumulation definitionsgemäß publizierter „pathologischer“ Messwerte (z.B. bei der AcetAVa). Zum Teil erscheinen die Abweichungen von den Referenzwerten dadurch bedingt, dass die physiologischen Werte nur auf jüngere Patientengruppen anwendbar sind. Die altersbedingte morphologische Entwicklung erfordert mit hoher Wahrscheinlichkeit eine Anpassung für Patienten im fortgeschrittenen Lebensalter. Die vorliegende Arbeit konnte drei Parameter (AcetAVa, LCE und SW) für das Acetabulum und einen Parameter für das proximale Femur (FNV) identifizieren, bei denen in der aktuellen Literatur das physiologische Referenzintervall den Ergebnissen der vorliegenden Arbeit zur Folge unzureichend beschrieben erscheint. Für diese Parameter wurde daher in der vorliegenden Arbeit ein neues physiologisches Referenzintervall vorgeschlagen. Diesen Ausführungen zur Folge, sollten die aktuell publizierten und akzeptierten Referenzwerte zur Hüftgelenkmorphologie aufgrund der hier erhobenen Werte überdacht werden. Basierend auf einer höheren Fallzahl und einer genaueren CT-Analytik erscheinen die Untersuchungsergebnisse valider. Wünschenswert wäre daher ein Heranziehen dieser Daten als neue Referenz bei der Diagnostik und Therapieentscheidung von Hüftgelenkserkrankungen.
Schlagwörter: Hüftmorphologie; Arthrose; CT-Analyse; Hüftpathologien; Gelenkveränderungen; Hüftgelenk