Andreas Starke Quantifizierung und Klassifizierung der kaninen Ellbogeninkongruenz auf Grundlage einer standardisierten Röntgen- und Messmethode Klinik für Kleintiere der Veterinärmedizinischen Fakultät der Universität Leipzig (79 Seiten, 27 Abbildungen, 8 Tabellen, 132 Literaturangaben) Zielstellung: Ziel der vorliegenden Arbeit war die objektive Quantifizierung der knöchernen Konformation des Ellbogengelenkes gesunder und erkrankter Hunde unter standardisierten Bedingungen. Dazu sollte eine Methode entwickelt werden mit der Röntgenaufnahmen von Ellbogen unter Belastung angefertigt und anhand von Messungen an markanten Knochenstrukturen evaluiert werden können. Diese standardisierte Röntgen- und Messmethode sollte an einer Kontrollgruppe getestet werden, um die Eignung der Methodik zu untersuchen und Referenzwerte zu erstellen. Besonderer Schwerpunkt war die Überprüfung der Reliabilität der Messungen in Abhängigkeit von Lagerungsartefakten und Messwiederholungen. Danach sollten Ellbogengelenke klinisch erkrankter Hunde untersucht und mit den Ergebnissen der Kontrollgruppe verglichen werden, um herauszufinden, ob sich die Messergebnisse signifikant von gesunden Gelenken unterscheiden. Zudem wurde die Hypothese aufgestellt, dass sich die dysplastischen Ellbogengelenke anhand der röntgenologischen Messparameter in unterschiedliche Formen der humeroulnaren und humeroradialen Inkongruenz unterteilen lassen. Material und Methode: Bei 27 lahmheitsfreien Hunden wurden von 47 Ellbogengelenken Röntgenaufnahmen mit und ohne Belastung (mediolateral, kraniokaudal; Aufnahmen am liegenden, narkotisierten Tier) sowie Aufnahmen im Stehen (kraniokaudal) untersucht. Digital gemessen wurden subchondrale Gelenkspaltenabstände, subchondrale Knochenabstände und ein Winkel. Anschließend wurden 149 Hunde mit ED der Röntgen- und Messmethode unterzogen und mit den Ergebnissen der Kontrollgruppe verglichen. Anhand von gehäuft auftretenden Messwertabweichungen wurden die 149 Hunde in Untergruppen eingeteilt und erneut mit der Kontrollgruppe verglichen. Danach wurden 4 Gruppen mit jeweils unterschiedlicher Osteotomie an Radius bzw. Ulna zur zwei- und dreidimensionalen Gelenkumstellung erstellt (euthanasierte Hunde ohne Ellbogenerkrankung), der gleichen Röntgen- und Messprozedur unterzogen und mit der Kontrollgruppe und den Gruppen der kranken Hunde verglichen. Ergebnisse: Eine standardisierte und reliable Lagerung sowie Längen- und Winkelmessungen an definierten Knochenpunkten konnten mit und ohne Belastung bei gesunden und kranken Hunden etabliert werden. Mittels Normalisierung der Parameter der Längenmessungen gelang eine Vergleichbarkeit zwischen unterschiedlichen Gelenken und Projektionsebenen herzustellen. Messwerte von Aufnahmen im Stehen zeigten viele Lagerungsartefakte und eine geringe Reliabilität. Von den einzelnen Messparametern der Aufnahmen mit und ohne Belastung konnten aufgrund ihrer geringen Streuung Normwerte von der Kontrollgruppe abgeleitet werden. Eine deutliche Abgrenzung auf Grundlage signifikanter Unterschiede führte zur Bildung der Untergruppen Typ I (n=60), Typ II (n=40) und indiff (n=49) innerhalb der 149 Hunde mit ED. Unterscheidungskriterien für die Einteilung eines kranken Ellbogengelenkes in Typ I, Typ II und indiff waren 3 subchondrale Gelenkspaltenabstände (mp3, mp4, mp6), 3 aus Gelenkspaltenabständen errechnete Indizes (LI 3, LI 4, LI 6) und ein Winkel. Diese Parameter wiesen in der Kontrollgruppe eine hohe Reliabilität auf. Durch die Osteotomiemodelle konnten Parallelen zwischen Typ I und einer short ulna sowie zwischen Typ II und einem short radius ermittelt werden. Schlussfolgerungen: Röntgenaufnahmen am stehenden Hund sind nicht praktikabel, nur bedingt auswertbar und daher nicht geeignet. Anhand von Röntgenbildern mit und ohne Belastung lassen sich dagegen die Knochenverhältnisse im Gelenk beschreiben und Normwerte erstellen. Die untersuchte Methodik ist geeignet 67% erkrankter Tiere einem Inkongruenztyp (Typ I oder Typ II) zuzuordnen. Die Ergebnisse der dreidimensionalen Ulnaverkürzung und dreidimensionalen Radiusverkürzung weisen auf dreidimensionale Bewegungen der Knochenoberflächen bei Typ I bzw. Typ II im und am Gelenk hin. Ob Ellbogengelenke des Typ I (40%) von einer dreidimensionalen Osteotomie der proximalen Ulna und Ellbogengelenke des Typ II (27%) von einer Radiuselongation profitieren würden, müssen weitere Untersuchungen zeigen. Die Inkongruenz selbst konnte nicht näher quantifiziert werden. / Andreas Starke Quantification and classification of canine elbow incongruency using a standardized method for radiography and measurement Department of Small Animal Medicine, Faculty of Veterinary Medicine, Universitiy of Leipzig (79 pages, 27 Figures, Tables, 132 references) Objective: Goal of this paper was the objective quantification of elbowjoint conformation for healthy and diseased dogs under standardized conditions. Therefor we developed a method for taking x-rays of the elbow joint under load to facilitate measurements using bone-landmarks. For this we aimed to test a standardized X-ray- and measurement methodology on a control group for evaluation of the developed methodology and to compile reference values. Emphasis has been placed on the validation of the reliability of the taken measurements especially were positioning artefacts and repeat measurements were concerned. Subsequently we examined elbow joints of clinically affected dogs and compared the results to that of the control group to determine whether signifikant differences can be found in the measurements compared to those taken in joints of healthy dogs. Additionally we formulated the hypothesis that displastic Elbow joints can be grouped into humero-ulnar and humero-radial incongruencies using the developed method of measurement. Material and methods: Plain x-rays and standardized stressed x-rays (medio-lateral, cranio-caudal taken under sedation; cranio-caudal views taken while standing) of 47 elbow-joints of 27 lameness free dogs were examined. We digitally measured subchondral jointgaps, subchondral bone gaps and an angle. Afterwards 149 dogs with ED were examined using our standardized X-ray method and we compared the results to the control group. The 149 dogs were divided into subgroups using frequent measurement deviances and the subgroups again compared to the control group. Afterwards we created 4 groups based on the kind of radial or ulnar osteotomy for two- and three- dimensional joint adjustment, took measurements based on our standardized X-ray method and compared the results to the control group and ED group. Results: A reliable standardized X-ray methodology as well as length and angle measurement on defined bone landmarks with and without load could be established on healthy dogs and those with ED. Using normalization of length-measurements we were able to establish comparability between different joints and projections. Measurements from x-rays taken in a standing position showed a lot of positioning related artefacts and low reliability. We were able to compile standard values from x-rays of the control group taken with- and without load due to the low deviation of the norm values. Due to marked delination based on significant differences we were able to establish subgroups Typ I (n=60), Typ II (n=40) and Group indiff (n=49) in the ED Group. Distinction Criterions to classify an ED elbow joint in Types I, II or indiff were 3 subchondral jointgaps (mp3, mp4, mp6), three indices calculated out of joint gaps (LI 3, LI 4 and LI 6) and an angle. In the control group these parameters showed a high reliability. Using an osteotomy model we were able to draw parallels between Typ I and a short Ulna, as well as Typ II and a short radius. Conclusions: X-rays taken in a standing position are not feasible. Using x-rays taken with and without load we were able to adequately describe bone-marker relations and could compile norm values. Using our developed method we have been able to assign 67% of the examined diseased joints to a type of incongruency (Type I or II). The results of three dimensional ulna and radius shortening indicate three dimensional movement of the bone surface in Typ I or II in the joint. Whether elbow joints of Typ I (40%) benefit of a three dimensional proximal ulna-osteotomy or joints of Typ II (27%) would benefit of a radial elongation needs to be shown in further studies.

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Andreas Starke Quantifizierung und Klassifizierung der kaninen Ellbogeninkongruenz auf Grundlage einer standardisierten Röntgen- und Messmethode Klinik für Kleintiere der Veterinärmedizinischen Fakultät der Universität Leipzig (79 Seiten, 27 Abbildungen, 8 Tabellen, 132 Literaturangaben) Zielstellung: Ziel der vorliegenden Arbeit war die objektive Quantifizierung der knöchernen Konformation des Ellbogengelenkes gesunder und erkrankter Hunde unter standardisierten Bedingungen. Dazu sollte eine Methode entwickelt werden mit der Röntgenaufnahmen von Ellbogen unter Belastung angefertigt und anhand von Messungen an markanten Knochenstrukturen evaluiert werden können. Diese standardisierte Röntgen- und Messmethode sollte an einer Kontrollgruppe getestet werden, um die Eignung der Methodik zu untersuchen und Referenzwerte zu erstellen. Besonderer Schwerpunkt war die Überprüfung der Reliabilität der Messungen in Abhängigkeit von Lagerungsartefakten und Messwiederholungen. Danach sollten Ellbogengelenke klinisch erkrankter Hunde untersucht und mit den Ergebnissen der Kontrollgruppe verglichen werden, um herauszufinden, ob sich die Messergebnisse signifikant von gesunden Gelenken unterscheiden. Zudem wurde die Hypothese aufgestellt, dass sich die dysplastischen Ellbogengelenke anhand der röntgenologischen Messparameter in unterschiedliche Formen der humeroulnaren und humeroradialen Inkongruenz unterteilen lassen. Material und Methode: Bei 27 lahmheitsfreien Hunden wurden von 47 Ellbogengelenken Röntgenaufnahmen mit und ohne Belastung (mediolateral, kraniokaudal; Aufnahmen am liegenden, narkotisierten Tier) sowie Aufnahmen im Stehen (kraniokaudal) untersucht. Digital gemessen wurden subchondrale Gelenkspaltenabstände, subchondrale Knochenabstände und ein Winkel. Anschließend wurden 149 Hunde mit ED der Röntgen- und Messmethode unterzogen und mit den Ergebnissen der Kontrollgruppe verglichen. Anhand von gehäuft auftretenden Messwertabweichungen wurden die 149 Hunde in Untergruppen eingeteilt und erneut mit der Kontrollgruppe verglichen. Danach wurden 4 Gruppen mit jeweils unterschiedlicher Osteotomie an Radius bzw. Ulna zur zwei- und dreidimensionalen Gelenkumstellung erstellt (euthanasierte Hunde ohne Ellbogenerkrankung), der gleichen Röntgen- und Messprozedur unterzogen und mit der Kontrollgruppe und den Gruppen der kranken Hunde verglichen. Ergebnisse: Eine standardisierte und reliable Lagerung sowie Längen- und Winkelmessungen an definierten Knochenpunkten konnten mit und ohne Belastung bei gesunden und kranken Hunden etabliert werden. Mittels Normalisierung der Parameter der Längenmessungen gelang eine Vergleichbarkeit zwischen unterschiedlichen Gelenken und Projektionsebenen herzustellen. Messwerte von Aufnahmen im Stehen zeigten viele Lagerungsartefakte und eine geringe Reliabilität. Von den einzelnen Messparametern der Aufnahmen mit und ohne Belastung konnten aufgrund ihrer geringen Streuung Normwerte von der Kontrollgruppe abgeleitet werden. Eine deutliche Abgrenzung auf Grundlage signifikanter Unterschiede führte zur Bildung der Untergruppen Typ I (n=60), Typ II (n=40) und indiff (n=49) innerhalb der 149 Hunde mit ED. Unterscheidungskriterien für die Einteilung eines kranken Ellbogengelenkes in Typ I, Typ II und indiff waren 3 subchondrale Gelenkspaltenabstände (mp3, mp4, mp6), 3 aus Gelenkspaltenabständen errechnete Indizes (LI 3, LI 4, LI 6) und ein Winkel. Diese Parameter wiesen in der Kontrollgruppe eine hohe Reliabilität auf. Durch die Osteotomiemodelle konnten Parallelen zwischen Typ I und einer short ulna sowie zwischen Typ II und einem short radius ermittelt werden. Schlussfolgerungen: Röntgenaufnahmen am stehenden Hund sind nicht praktikabel, nur bedingt auswertbar und daher nicht geeignet. Anhand von Röntgenbildern mit und ohne Belastung lassen sich dagegen die Knochenverhältnisse im Gelenk beschreiben und Normwerte erstellen. Die untersuchte Methodik ist geeignet 67% erkrankter Tiere einem Inkongruenztyp (Typ I oder Typ II) zuzuordnen. Die Ergebnisse der dreidimensionalen Ulnaverkürzung und dreidimensionalen Radiusverkürzung weisen auf dreidimensionale Bewegungen der Knochenoberflächen bei Typ I bzw. Typ II im und am Gelenk hin. Ob Ellbogengelenke des Typ I (40%) von einer dreidimensionalen Osteotomie der proximalen Ulna und Ellbogengelenke des Typ II (27%) von einer Radiuselongation profitieren würden, müssen weitere Untersuchungen zeigen. Die Inkongruenz selbst konnte nicht näher quantifiziert werden.:1 EINLEITUNG 1 2 LITERATURÜBERSICHT 3 2.1 Anatomie des kaninen Ellbogengelenkes 3 2.2 Biomechanik des Ellbogengelenkes 5 2.3 Ellbogendysplasie 7 2.3.1 Inkongruenzen 8 2.3.1.1 Radioulnare Längendisparität 9 2.3.1.2 Dynamische radioulnare Längendisparitäten 10 2.3.1.3 Ellipsoide Malformation der Incisura trochlearis 10 2.3.1.4 Primäre Rotationsinstabilität von Radius und Ulna relativ zum Humerus 11 2.3.2 Angular vector model 12 2.3.3 Bildgebende Verfahren zur Darstellung einer Inkongruenz 13 2.3.3.1 Röntgenuntersuchung als planare Projektion 13 2.3.3.2 Computertomographie 16 2.3.3.3 Magnetresonanztomographie 17 2.3.3.4 Arthroskopie 17 2.3.3.5 Röntgen, CT, MRT und Arthroskopie im Vergleich 18 3 EIGENE PUBLIKATIONEN 19 3.1 Röntgenologische Quantifizierung der Ellbogengelenks- konformation mit einer neuen standardisierten Röntgentechnik unter Last: Referenzwerte für mittelgroße und große Hunde ohne Ellbogengelenksdysplasie 19 3.2 Vergleichende röntgenologische Untersuchung von kaninen Ellbogengelenken mit ED und ohne ED unter standardisierten belasteten Bedingungen 49 4 DISKUSSION 72 5 ZUSAMMENFASSUNG 76 6 SUMMARY 78 7 LITERATURVERZEICHNIS 80 8 DANKSAGUNG 91 / Andreas Starke Quantification and classification of canine elbow incongruency using a standardized method for radiography and measurement Department of Small Animal Medicine, Faculty of Veterinary Medicine, Universitiy of Leipzig (79 pages, 27 Figures, Tables, 132 references) Objective: Goal of this paper was the objective quantification of elbowjoint conformation for healthy and diseased dogs under standardized conditions. Therefor we developed a method for taking x-rays of the elbow joint under load to facilitate measurements using bone-landmarks. For this we aimed to test a standardized X-ray- and measurement methodology on a control group for evaluation of the developed methodology and to compile reference values. Emphasis has been placed on the validation of the reliability of the taken measurements especially were positioning artefacts and repeat measurements were concerned. Subsequently we examined elbow joints of clinically affected dogs and compared the results to that of the control group to determine whether signifikant differences can be found in the measurements compared to those taken in joints of healthy dogs. Additionally we formulated the hypothesis that displastic Elbow joints can be grouped into humero-ulnar and humero-radial incongruencies using the developed method of measurement. Material and methods: Plain x-rays and standardized stressed x-rays (medio-lateral, cranio-caudal taken under sedation; cranio-caudal views taken while standing) of 47 elbow-joints of 27 lameness free dogs were examined. We digitally measured subchondral jointgaps, subchondral bone gaps and an angle. Afterwards 149 dogs with ED were examined using our standardized X-ray method and we compared the results to the control group. The 149 dogs were divided into subgroups using frequent measurement deviances and the subgroups again compared to the control group. Afterwards we created 4 groups based on the kind of radial or ulnar osteotomy for two- and three- dimensional joint adjustment, took measurements based on our standardized X-ray method and compared the results to the control group and ED group. Results: A reliable standardized X-ray methodology as well as length and angle measurement on defined bone landmarks with and without load could be established on healthy dogs and those with ED. Using normalization of length-measurements we were able to establish comparability between different joints and projections. Measurements from x-rays taken in a standing position showed a lot of positioning related artefacts and low reliability. We were able to compile standard values from x-rays of the control group taken with- and without load due to the low deviation of the norm values. Due to marked delination based on significant differences we were able to establish subgroups Typ I (n=60), Typ II (n=40) and Group indiff (n=49) in the ED Group. Distinction Criterions to classify an ED elbow joint in Types I, II or indiff were 3 subchondral jointgaps (mp3, mp4, mp6), three indices calculated out of joint gaps (LI 3, LI 4 and LI 6) and an angle. In the control group these parameters showed a high reliability. Using an osteotomy model we were able to draw parallels between Typ I and a short Ulna, as well as Typ II and a short radius. Conclusions: X-rays taken in a standing position are not feasible. Using x-rays taken with and without load we were able to adequately describe bone-marker relations and could compile norm values. Using our developed method we have been able to assign 67% of the examined diseased joints to a type of incongruency (Type I or II). The results of three dimensional ulna and radius shortening indicate three dimensional movement of the bone surface in Typ I or II in the joint. Whether elbow joints of Typ I (40%) benefit of a three dimensional proximal ulna-osteotomy or joints of Typ II (27%) would benefit of a radial elongation needs to be shown in further studies.:1 EINLEITUNG 1 2 LITERATURÜBERSICHT 3 2.1 Anatomie des kaninen Ellbogengelenkes 3 2.2 Biomechanik des Ellbogengelenkes 5 2.3 Ellbogendysplasie 7 2.3.1 Inkongruenzen 8 2.3.1.1 Radioulnare Längendisparität 9 2.3.1.2 Dynamische radioulnare Längendisparitäten 10 2.3.1.3 Ellipsoide Malformation der Incisura trochlearis 10 2.3.1.4 Primäre Rotationsinstabilität von Radius und Ulna relativ zum Humerus 11 2.3.2 Angular vector model 12 2.3.3 Bildgebende Verfahren zur Darstellung einer Inkongruenz 13 2.3.3.1 Röntgenuntersuchung als planare Projektion 13 2.3.3.2 Computertomographie 16 2.3.3.3 Magnetresonanztomographie 17 2.3.3.4 Arthroskopie 17 2.3.3.5 Röntgen, CT, MRT und Arthroskopie im Vergleich 18 3 EIGENE PUBLIKATIONEN 19 3.1 Röntgenologische Quantifizierung der Ellbogengelenks- konformation mit einer neuen standardisierten Röntgentechnik unter Last: Referenzwerte für mittelgroße und große Hunde ohne Ellbogengelenksdysplasie 19 3.2 Vergleichende röntgenologische Untersuchung von kaninen Ellbogengelenken mit ED und ohne ED unter standardisierten belasteten Bedingungen 49 4 DISKUSSION 72 5 ZUSAMMENFASSUNG 76 6 SUMMARY 78 7 LITERATURVERZEICHNIS 80 8 DANKSAGUNG 91

Einleitung: Die Ellbogengelenkdysplasie (ED) stellt eine der häufigsten Lahmheitsursachen bei jungen Hunden mittelgroßer und großer Rassen dar. Dabei wird der radioulnaren Inkongruenz eine maßgebliche Rolle in der Pathogenese zugesprochen. GUILLOU und Mitarbeiter (2011) konnten zeigen, dass eine axiale radioulnare Translation von bis zu 1 mm in gesunden kaninen Ellbogengelenken in vivo auftritt. Auf dieser Basis entstand die Hypothese einer vermehrten radioulnaren Beweglichkeit in dysplastischen Gelenken, die zu einer dynamischen Inkongruenz führen könnte, da ca. 40 % der Patienten keine messbare Stufe aufweisen. Ziele der Untersuchungen: Ziel der Studie war der Vergleich der dynamischen radioulnaren Inkongruenz bei orthopädisch gesunden und dysplastischen Hunden in vivo. Material und Methoden: Sieben dysplastische Ellbogengelenke von sechs Hunden und sechs orthopädisch gesunde Ellbogengelenke von fünf Hunden sind in die Studie eingegangen. Alle Probanden der ED Gruppe zeigten einen fragmentierten Processus coronoideus medialis ulnae. Nach Implantation von jeweils mindestens drei Markern in Humerus, Radius und Ulna erfolgte die biplanare, fluoroskopische Untersuchung der Gelenke, während die Hunde im Schritt auf einem Laufband geführt wurden. Die gewonnenen Röntgenvideoaufnahmen wurden aufgearbeitet und die gemessene Bewegung der Marker auf rekonstruierte dreidimensionale Knochenmodelle jedes Probanden übertragen. Alle Animationen wurden visuell beurteilt und anschließend die relative radioulnare und humeroulnare Bewegung an den animierten Knochenmodellen gemessen und als Translation in Millimeter und Rotation in Grad angegeben. Weiterhin wurden die Kontaktflächenmuster für die ulnare Gelenkfläche in dysplastischen und gesunden Gelenken bestimmt und gegeneinander visuell verglichen. Ergebnisse: Für die relative radioulnare Translation konnten in der Kontrollgruppe 0,7 mm und in der ED Gruppe 0,5 mm gemessen werden. Beide Werte unterschieden sich nicht signifikant voneinander (P= 0,2092; Konfidenzintervall -0,6 – 0,2). Die relative humeroulnare Rotation lag in der Kontrollgruppe bei 2,9 Grad und in der ED Gruppe bei 5,3 Grad. Damit lag ein signifikanter Unterschied zwischen beiden Gruppen vor (P= 0,0229; Konfidenzintervall 0,4 – 4,4). Die Kontaktflächenmuster zeigten in der Kontrollgruppe, während der dargestellten Fußungsphase, eine homogene Verteilung des Kontaktes über das gesamte mediale Koronoid. Hingegen konnte in dysplastischen Gelenken eine Reduktion des Kontaktes im kraniolateralen Anteil des Koronoids beobachtet werden. Schlussfolgerung: Die radioulnare Bewegung zeigt zwischen gesunden und dysplastischen Gelenken keinen signifikanten Unterschied auf. Die Hypothese einer ausgeprägten Translation zwischen Radius und Ulna in Gelenken erkrankter Hunde, die während der Bewegung zu einer dynamischen RUI führt kann damit widerlegt werden. Allerdings zeigt der Humerus in dysplastischen Gelenken eine vermehrte Rotationsbewegung, die zu einer Verlagerung der Trochlea humeri gegen den medialen Kronfortsatz führt. Dieser visuell und quantitativ erfasste Effekt spiegelt sich auch in den Kontaktflächenmustern wieder. Da Pathologien im Sinne des FPC typischerweise im Bereich des dargestellten, konzentrierten Kontaktes auftreten, ist davon auszugehen, dass es durch die humerale Rotation zu einer vermehrten Belastung des Koronoids kommt, welche zur Fragmentation des Kronfortsatzes führen kann. Die Ursache dieser vermehrten Bewegung ist derzeit nicht bekannt. Möglicherweise spielen Weichteilpathologien eine Rolle, ähnlich der Pathogenese der Hüftgelenksdysplasie. Neben der bereits bekannten und beschriebenen statischen RUI scheint die Rotationsinstabilität des Humerus eine entscheidende Rolle in der Pathogenese der ED zu spielen, insbesondere in kongruent erscheinenden Gelenken. / Introduction: Elbow dysplasia (ED) is one of the most frequent reasons for forelimb lameness especially in young large breed dogs. Radio-ulnar incongruence is discussed to be one of the main factors in the pathogenesis of ED. GUILLOU et al. (2011) described an axial translation between the radius and the ulna up to 1 mm in sound canine elbow joints in vivo. Based on this study we developed the hypothesis that pronounced radio-ulnar movement in dysplastic joints leads to a dynamic radio-ulnar incongruence. This dynamic incongruence might explain why 40 % of dysplastic dogs show no measurable step formation. Objective: The aim of the study was to compare the dynamic radio-ulnar incongruence in sound and dysplastic dogs in vivo. Material and Methods: Seven dysplastic joints in six dogs and six sound joints in five dogs were evaluated. All dysplastic joints showed a fragmented coronoid process and a radio-ulnar incongruence and cartilage lesions on the ulnar and humeral joint surface in a varying degree. A minimum of three Tantalum markers were implanted into the Humerus, Radius and Ulna each. Afterwards biplanar fluoroscopic gait analysis was performed while the dogs were walking on a treadmill. Gained marker movement was transferred onto reconstructed three dimensional CT bone models of each dog. The 3D animations were visually assessed and relative movement between the radius and ulna as well as between the humerus and ulna was measured and expressed as translation (millimeter) and rotation (degree). Further the joint contact patterns of the ulnar joint surface were determined for all dysplastic and sound joints and visually compared to each other. Results: Relative radio-ulnar translation was 0.7 mm in sound joints and 0.5 mm in dysplastic joints. There was no significant difference between these two groups (P= 0.2092; convidence interval -0.6 to 0.2). A significant difference between the dysplastic and the sound group was present in the relative humeral rotation (P= 0.0229; convidence interval 0.4 to 4.4). Humeral rotation relative to the ulna was 2.9 degree in sound and 5.3 degree in dysplastic joints. Humero-ulnar contact at the medial coronoid process was evenly distributed over the medial coronoid process in control elbows, while contact area in dysplastic elbows was reduced and shifted to the lateral aspect of the medial coronoid process Conclusion: Radio-ulnar movement is not significantly different between dysplastic and sound elbow joints. So the hypothesis of a pronounced axial translation between the radius and the ulna in dysplastic joints, leading to dynamic RUI can be neglected. However the humerus shows a significantly pronounced rotational movement in dysplastic joints compared to sound elbows. The trochlea humeri moves towards cranio-lateral and hits the medial coronoid process at its cranio-lateral aspect. The effect of this rotational movement can be shown in the joint contact patterns of the ulnar joint surface. Contact is shifted towards the tip and the lateral aspect of the coronoid process. In that area fragmentation of the medial coronoid process is typically observed. It seems that rotation of the humerus relative to the ulna leads to reduced contact and mechanical overload of the coronoid process. The cause of this increased rotational movement remains unknown. Maybe the documented movement could be interpreted as joint instability similar to the pathogenesis of hip dysplasia in which soft tissue laxity results in joint instability and degenerative joint disease. Besides the already described static radio-ulnar incongruence humeral rotational instability seems to play a role in the pathogenesis of elbow dysplasia, especially in congruent joints.

Einleitung: Die Ellbogengelenkdysplasie (ED) stellt eine der häufigsten Lahmheitsursachen bei jungen Hunden mittelgroßer und großer Rassen dar. Dabei wird der radioulnaren Inkongruenz eine maßgebliche Rolle in der Pathogenese zugesprochen. GUILLOU und Mitarbeiter (2011) konnten zeigen, dass eine axiale radioulnare Translation von bis zu 1 mm in gesunden kaninen Ellbogengelenken in vivo auftritt. Auf dieser Basis entstand die Hypothese einer vermehrten radioulnaren Beweglichkeit in dysplastischen Gelenken, die zu einer dynamischen Inkongruenz führen könnte, da ca. 40 % der Patienten keine messbare Stufe aufweisen. Ziele der Untersuchungen: Ziel der Studie war der Vergleich der dynamischen radioulnaren Inkongruenz bei orthopädisch gesunden und dysplastischen Hunden in vivo. Material und Methoden: Sieben dysplastische Ellbogengelenke von sechs Hunden und sechs orthopädisch gesunde Ellbogengelenke von fünf Hunden sind in die Studie eingegangen. Alle Probanden der ED Gruppe zeigten einen fragmentierten Processus coronoideus medialis ulnae. Nach Implantation von jeweils mindestens drei Markern in Humerus, Radius und Ulna erfolgte die biplanare, fluoroskopische Untersuchung der Gelenke, während die Hunde im Schritt auf einem Laufband geführt wurden. Die gewonnenen Röntgenvideoaufnahmen wurden aufgearbeitet und die gemessene Bewegung der Marker auf rekonstruierte dreidimensionale Knochenmodelle jedes Probanden übertragen. Alle Animationen wurden visuell beurteilt und anschließend die relative radioulnare und humeroulnare Bewegung an den animierten Knochenmodellen gemessen und als Translation in Millimeter und Rotation in Grad angegeben. Weiterhin wurden die Kontaktflächenmuster für die ulnare Gelenkfläche in dysplastischen und gesunden Gelenken bestimmt und gegeneinander visuell verglichen. Ergebnisse: Für die relative radioulnare Translation konnten in der Kontrollgruppe 0,7 mm und in der ED Gruppe 0,5 mm gemessen werden. Beide Werte unterschieden sich nicht signifikant voneinander (P= 0,2092; Konfidenzintervall -0,6 – 0,2). Die relative humeroulnare Rotation lag in der Kontrollgruppe bei 2,9 Grad und in der ED Gruppe bei 5,3 Grad. Damit lag ein signifikanter Unterschied zwischen beiden Gruppen vor (P= 0,0229; Konfidenzintervall 0,4 – 4,4). Die Kontaktflächenmuster zeigten in der Kontrollgruppe, während der dargestellten Fußungsphase, eine homogene Verteilung des Kontaktes über das gesamte mediale Koronoid. Hingegen konnte in dysplastischen Gelenken eine Reduktion des Kontaktes im kraniolateralen Anteil des Koronoids beobachtet werden. Schlussfolgerung: Die radioulnare Bewegung zeigt zwischen gesunden und dysplastischen Gelenken keinen signifikanten Unterschied auf. Die Hypothese einer ausgeprägten Translation zwischen Radius und Ulna in Gelenken erkrankter Hunde, die während der Bewegung zu einer dynamischen RUI führt kann damit widerlegt werden. Allerdings zeigt der Humerus in dysplastischen Gelenken eine vermehrte Rotationsbewegung, die zu einer Verlagerung der Trochlea humeri gegen den medialen Kronfortsatz führt. Dieser visuell und quantitativ erfasste Effekt spiegelt sich auch in den Kontaktflächenmustern wieder. Da Pathologien im Sinne des FPC typischerweise im Bereich des dargestellten, konzentrierten Kontaktes auftreten, ist davon auszugehen, dass es durch die humerale Rotation zu einer vermehrten Belastung des Koronoids kommt, welche zur Fragmentation des Kronfortsatzes führen kann. Die Ursache dieser vermehrten Bewegung ist derzeit nicht bekannt. Möglicherweise spielen Weichteilpathologien eine Rolle, ähnlich der Pathogenese der Hüftgelenksdysplasie. Neben der bereits bekannten und beschriebenen statischen RUI scheint die Rotationsinstabilität des Humerus eine entscheidende Rolle in der Pathogenese der ED zu spielen, insbesondere in kongruent erscheinenden Gelenken. / Introduction: Elbow dysplasia (ED) is one of the most frequent reasons for forelimb lameness especially in young large breed dogs. Radio-ulnar incongruence is discussed to be one of the main factors in the pathogenesis of ED. GUILLOU et al. (2011) described an axial translation between the radius and the ulna up to 1 mm in sound canine elbow joints in vivo. Based on this study we developed the hypothesis that pronounced radio-ulnar movement in dysplastic joints leads to a dynamic radio-ulnar incongruence. This dynamic incongruence might explain why 40 % of dysplastic dogs show no measurable step formation. Objective: The aim of the study was to compare the dynamic radio-ulnar incongruence in sound and dysplastic dogs in vivo. Material and Methods: Seven dysplastic joints in six dogs and six sound joints in five dogs were evaluated. All dysplastic joints showed a fragmented coronoid process and a radio-ulnar incongruence and cartilage lesions on the ulnar and humeral joint surface in a varying degree. A minimum of three Tantalum markers were implanted into the Humerus, Radius and Ulna each. Afterwards biplanar fluoroscopic gait analysis was performed while the dogs were walking on a treadmill. Gained marker movement was transferred onto reconstructed three dimensional CT bone models of each dog. The 3D animations were visually assessed and relative movement between the radius and ulna as well as between the humerus and ulna was measured and expressed as translation (millimeter) and rotation (degree). Further the joint contact patterns of the ulnar joint surface were determined for all dysplastic and sound joints and visually compared to each other. Results: Relative radio-ulnar translation was 0.7 mm in sound joints and 0.5 mm in dysplastic joints. There was no significant difference between these two groups (P= 0.2092; convidence interval -0.6 to 0.2). A significant difference between the dysplastic and the sound group was present in the relative humeral rotation (P= 0.0229; convidence interval 0.4 to 4.4). Humeral rotation relative to the ulna was 2.9 degree in sound and 5.3 degree in dysplastic joints. Humero-ulnar contact at the medial coronoid process was evenly distributed over the medial coronoid process in control elbows, while contact area in dysplastic elbows was reduced and shifted to the lateral aspect of the medial coronoid process Conclusion: Radio-ulnar movement is not significantly different between dysplastic and sound elbow joints. So the hypothesis of a pronounced axial translation between the radius and the ulna in dysplastic joints, leading to dynamic RUI can be neglected. However the humerus shows a significantly pronounced rotational movement in dysplastic joints compared to sound elbows. The trochlea humeri moves towards cranio-lateral and hits the medial coronoid process at its cranio-lateral aspect. The effect of this rotational movement can be shown in the joint contact patterns of the ulnar joint surface. Contact is shifted towards the tip and the lateral aspect of the coronoid process. In that area fragmentation of the medial coronoid process is typically observed. It seems that rotation of the humerus relative to the ulna leads to reduced contact and mechanical overload of the coronoid process. The cause of this increased rotational movement remains unknown. Maybe the documented movement could be interpreted as joint instability similar to the pathogenesis of hip dysplasia in which soft tissue laxity results in joint instability and degenerative joint disease. Besides the already described static radio-ulnar incongruence humeral rotational instability seems to play a role in the pathogenesis of elbow dysplasia, especially in congruent joints.