In vivo Analyse der Bewegungskinematik von Gelenken im MRT bei einliegenden Metallimplantaten – Eine beispielhafte Umsetzung am Akromioklavikulargelenk

Fragestellung: Die biomechanische Implantattestung stellt ein Standardverfahren während der Entwicklung von neuen Operationsverfahren dar. Diese Testung erfolgt häufig an Kadavern und daher kommen überwiegend invasive oder strahlenintensive Messmethoden zum Einsatz. Eine gleichartige Untersuchung in vivo verbietet sich daher regelhaft und bleibt somit oftmals aus. Im Rahmen der vorliegenden Arbeit sollte exemplarisch am Akromioklavikulargelenk in einem offenen MRT eine Methode entwickelt werden, die es ermöglicht nicht invasiv und strahlungsarm in vivo eine biomechanische bzw. kinematische Untersuchung nach Stabilisierung mit einer Hakenplatte durchzuführen. Dies erfolgte unter Wirkung während einer physiologischen Bewegung. Methodik: An 5 Patienten wurde in verschiedenen Abduktionsgraden der Schulter (0,90,120°) eine MRT-Bildgebung des Akromioklavikulargelenks (ACG) nach osteosynthetischer Versorgung einer akuten ACG-Luxation mittels Hakenplatte durchgeführt. Es erfolgte eine Analyse der akromioklavikulären und der korakoklavikulären Bänder bzw. deren Readaptation und eine Untersuchung der horizontalen Translation lateralen Klavikula während der Schulterabduktion nach Osteosynthese des ACG. Für die Bildanalyse wurde eine 3D proton-density RARE-Sequenz mit ETL/ESP = 5/15 ms, TR/TE = 180 ms/15 ms, FOV = 200*200*180 mm3 und eine Matrix = 288*222*90 an einem 0.25 T offenen MRT-System (G-scan, Esaote S.p.A., Genoa, Italy) etabliert. Um eine korrekte Datenaquise auch möglichst nah am Metallimplantat zu ermöglichen wurden nichtselektive, Rechteeckimpulse mit einer großen Bandbreite verwendet. Ergebnisse und Schlussfolgerung: In den untersuchten Patienten gelang jeweils in allen Abduktionspositionen die Darstellung des Ligamentum conoideum und des Ligamentum trapezoideum bzw. deren Readaptation. Darüber hinaus gelang es die genaue Positionierung des Hakens unter dem Akromion zu bestimmen. Die mittlere horizontale Translation der Klavikula während der Schulterabduktion betrug 6 mm (SD 5 mm). Mit der entwickelten Methode konnte erfolgreich eine Suppression der Metallartefarkte erreicht und somit die Darstellung von Bandstrukturen in direkter Nachbarschaft zum Metallimplantat ohne geometrische Verzerrungen erreicht werden. Zudem gelang die Bestimmung der horizontalen Translation, beispielhaft zur Feststellung der ACG-Gelenkskinematik während einer physiologischen Bewegung zu untersuchen. Mit der vorgestellten Methode eignet sich somit zur in vivo Untersuchung von Gelenken unter physiologischer Belastung bei einliegendem Metallimplantat