This study compares the biomechanics of early cyclic valgus loading of the ulnar collateral ligament (UCL) of the elbow repaired by either the Jobe technique or the docking technique. Better understanding of the biomechanical properties of each reconstruction may help surgeons choose the optimal surgical technique, particularly in planning earlier rehabilitation programs. Sixteen fresh frozen cadaver limbs (eight pairs) were randomized to either the Jobe cohort or the docking cohort. First intact UCLs were tested, followed by the repaired constructions. A Bionix MTS apparatus applied a constant valgus load to the elbows at 70o flexion, and valgus displacement was measured and then used to calculate valgus angle displacement. The docking group had significantly less valgus angle displacement than the Jobe group at cycles 100 and 1,000 (p = 0.0189 and 0.0076, respectively). Four of the eight specimens in the Jobe group failed at the tendon-suture interface before reaching 1,000 cycles, at cycles 7, 24, 250, and 362. None of the docking specimens failed before reaching 1,000 cycles. In this cadaveric study, the docking technique resulted in less angulation of the elbow in response to cyclic valgus loading as compared to the Jobe technique. The better response to valgus loading of the docking reconstruction may translate into a better response to early rehabilitation. Further study is needed to determine if this difference translates into improved clinical outcomes.

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.

A displasia do cotovelo é considerada uma disfunção ou má formação da articulação umerorradioulnar com causas multifatoriais, é a causa mais comum de claudicação de membros torácicos em cães jovens e acomete principalmente cães de raças grandes e gigantes. As alterações da displasia do cotovelo incluem não união do processo ancôneo, fragmentação do processo coronóide medial, osteocondrose da tróclea umeral, incongruência articular e doença articular degenerativa. Esse estudo teve como objetivo apresentar de forma detalhada dados morfológicos e morfométricos da articulação umerorradioulnar de cães de raça definida avaliados por meio de exames clínicos, radiográficos e tomográficos. A amostra de cães dessa pesquisa constituiu-se de 44 cotovelos de cães com idades variadas. Realizou-se a comparação do desempenho de diferentes projeções radiográficas individualmente e sua análise comparativa com o exame tomográfico, mensuração da incongruência radioulnar ao exame tomográfico e posterior comparação à análise qualitativa ao exame radiográfico, cálculo do ângulo da incisura ulnar e sua comparação entre exames radiográfico e tomográfico e verificação da concordância entre avaliadores para as diferentes mensurações realizadas nos exames radiográfico e tomográfico. Para análise dessas informações, o coeficiente kappa, correlação interclasse e testes Fischer e McNemar foram realizados. Constatou-se que o desempenho individual de cada projeção radiográfica teve pobre concordância com o exame tomográfico sugerindo-se a realização de mais de duas projeções radiográficas; não houve concordância entre os três observadores para as mensurações do ângulo da incisura ulnar ao exame radiográfico e tomográfico. Porém houve boa/moderada concordância para mensuração da incongruência radioulnar no plano sagital entre os observadores. Concluiu-se que nenhuma das cinco incidências radiográficas foi superior à outras para análise radiográfica, uma vez que cada projeção apresentou melhor identificação de um compartimento do cotovelo; medidas ao exame tomográfico para incongruência radioulnar não apresentam reprodutibilidade no corte dorsal, no corte sagital apresentaram boa e moderada concordância entre os observadores e que a mensuração do ângulo da incisura ulnar não apresentou repetibilidade ao exame radiográfico e reprodutibilidade ao exame tomográfico. / Elbow dysplasia is considered a dysfunction or malformation of the elbow joint with multifactorial causes and is the most common cause of thoracic limb lameness in young dogs and mainly affecting large and giant breeds. Elbow dysplasia disease include ununited anconeal process, fragmented medial coronoid process, osteochondrosis of humeral trochlea, articular incongruity and degenerative joint disease. The aim of this study was to present detailed morphologic and morphometric aspects of the elbow joint in Labrador retriever and Australian shepherd dog in clinical and correlate with radiographic and tomographic (CT) exam. Interobserver variation for articular incongruity measurements by CT, comparative analysis in the radiographic exam, angle in ulnar notch and its comparative analysis between radiographic and tomographic agreement examination in 44 elbow of dogs with different ages were evaluated. The statistics analyses included the kappa coefficient and interclass correlation and Fischers test and McNemars test. It was evidenced that individual performance of each radiographic incidence had poor agreement with the tomographic exam, suggesting that the accomplishment of more than two radiograph views are needed. There was no agreement between the three evaluators in the ulnar notch angle at radiographic and tomographic exams. However, there was good/moderate agreement for articular incongruity measurement in the sagittal plane between evaluators. It was possible to conclude that none of the five radiographic incidences was better than the others for radiographic analysis because each incidence had a better identification of a particular elbow compartment; measurements at the tomographic exam to evaluate radioulnar incongruity had no reproductiveness in the dorsal plane, but in sagittal plan had a good/moderate agreement between observers and the angle in ulnar notch presented no repeatability at radiographic exam and no reproductiveness at tomographic exam.

A ressonância magnética (RM) é o exame de escolha para avaliar os ligamentos do cotovelo. Os dados da literatura que relatam o uso da ultrassonografia (US) avaliando os ligamentos do cotovelo são escassos. A maioria dos estudos de US avalia apenas alguns aspectos dos ligamentos do cotovelo, principalmente relacionados a tendões, espaços articulares e, eventualmente, lesões ligamentares. O objetivo é avaliar o desempenho do US em demonstrar todos ligamentos do cotovelo em comparação com os resultados da MRI. Realizamos análises qualitativas e quantitativas das imagens do ligamento do cotovelo obtidas pelo US e RM em indivíduos assintomáticos. Na abordagem qualitativa, os dados de RM e US foram analisados por quatro radiologistas especializados em sistema musculoesquelético: dois para US e dois para RM. Cada médico realizou de forma independente e individualmente usando um relatório estruturado. A abordagem quantitativa incluiu medidas da espessura das fibras anteriores do ligamento colateral ulnar mediano e os locais exatos dessas medidas, realizados por radiologistas treinados para a avaliação quantitativa. Todos os ligamentos foram identificados pelos examinadores e houve alta concordância entre os métodos nas análises qualitativas e quantitativas: ecogenicidade e espessura do ligamento em imagens de US e espessura do ligamento e sinal em imagens de RM. A medida de concordância das espessuras dos ligamentos entre os examinadores da US foi superior a 97,8%. Entre os examinadores da RM, esta medida foi superior a 99,0%. A média da diferença entre as medidas de US e de RM foi de 0,08 mm (entre 0,04 mm e 0,12 mm). Não houve diferenças estatísticas entre os 2 métodos nas medidas de concordância e espessura dos ligamentos. Concluímos que a US é capaz de identificar ligamentos íntegros em adultos com a mesma facilidade e especificidade que a RM. Acreditamos que esses resultados, juntamente com as características já conhecidas do US (avaliação dinâmica da integridade do ligamento, menos contraindicações e baixo custo) têm potencial para adicionar um valor importante ao diagnóstico musculoesquelético da doença do cotovelo em um cenário mais difundido / Magnetic resonance imaging (MRI) is the exam of choice for assessing elbow ligaments. The literature data reporting the use of Ultrasonography (US) evaluating elbow ligaments is scarce. Most US studies evaluate only a few aspects of the elbow ligaments, mostly related to tendons, joint spaces and, eventually, ligament lesions. The main goal is to assess US performance to demonstrate elbow ligaments compared to MRI performance. We have conducted qualitative and quantitative analysis of the elbow ligaments images obtained by the US and MRI in healthy volunteers. In the qualitative approach, MRI and US data was analyzed by four radiologists specialized in musculoskeletal system: two for US and two for MRI. Each physician analyzed the images independently and individually using a structured report. The quantitative approach included measurements of the thickness of the anterior fibers of the medial ulnar collateral ligament and all measures was performed by trained radiologists for quantitative assessment. All ligaments were identified by the radiologists and there was high agreement between the methods in the qualitative and quantitative analyzes: echogenicity and thickness of the ligament in US images and ligament thickness and signal in MRI images. The concordance in the measurements of the thicknesses of the ligaments between the examiners of the US was superior to 97.8%. Among the MRI examiners, it was higher than 99.0%. The mean difference between the US and MRI measurements was 0.08 mm (between 0.04 mm and 0.12 mm). There was no statistical difference either in concordance or ligament thickness between US and MRI measures. We conclude that ultrasonography is capable of identifying healthy ligaments in adults with the same usability and specificity as magnetic resonance imaging. We believe these results, together with US already known characteristics (dynamic evaluation of ligament integrity, fewer contra-indications and low cost) has potential to add an important value to musculoskeletal diagnosis of elbow disease

Einleitung Die klinische Bedeutung einer radio-ulnaren Inkongrunz (RUI) bei Hunden mit Ellbogengelenksdysplasie, sowie die präzise Bestimmung einer geringgradigen RUI sind umstrittene Fragestellungen in der Kleintierorthopädie. Zielstellung (1) die 3D-Technik zur Bestimmung einer RUI in ihrer Genauigkeit zu verbessern (2) mit Hilfe dieser verbesserten Technik, die Beziehung zwischen Ausprägung und Grad einer vorliegenden RUI und dem Ausmaß an damit verbundenen Gelenkschäden im medialen Kompartiment des Ellbogengelenkes zu untersuchen. Material und Methoden In einer ersten Studie wurden 63 CT-basierte 3D-Modelle der radio-ulnaren Gelenkpfanne mit bekannter RUI (-2mm, -1 mm, 0 mm, +1 mm, +2 mm), unter Verwendung einer Kugel, welche genau der Incisura trochlearis jedes individuellen Modells angepasst war, bezüglich der vorhanden RUI untersucht. Diese Messungen erfolgten geblindet in zufälliger Reihenfolge der 63 Modelle und wurden hinsichtlich Spezifität und Sensitivität ausgewertet. In der zweiten Studie wurden 86 Ellbogengelenke klinischer Patienten retrospektiv mit der neuen 3D-Kugel-Methode bezüglich ihrer RUI vermessen. Dieser Wert wurde in Beziehung mit dem in der Arthroskopie diagnostizierten Gelenkschaden im medialen Kompartiment gesetzt (Korrelation nach Pearson und logistische Regression), wobei die Gelenke in zwei Gruppen unterteilt wurden; die mit geringen Veränderungen (FPC-Gruppe) und solche mit fortgeschrittenen Schäden (MCD-Gruppe). Ergebnisse Unter Verwendung der Kugel-Methode betrug die mediane Sensitivität eine RUI auf einen Millimeter genau zu bestimmen 0,94 wobei die mediane Spezifität bei 0,89 lag. Der intra-Class-Korrelationskoeffizient für die interobserver Übereinstimmung betrug 0,99. 14 % der Gelenke wiesen eine negative RUI auf, 40 % zeigten keine messbare RUI und 46 % wiesen eine positive RUI auf. Das Quotenverhältnis (odds ratio) für das Vorliegen fortgeschrittener Gelenkschäden betrug für jeden Millimeter RUI 6,4. Schlussfolgerungen Die Anwendung der Kugel-Methode verbessert die Diagnose der RUI deutlich. Der vermutete Zusammenhang zwischen RUI und Gelenkschäden konnte mit der klinischen Studie bestätigt werden. Allerdings ist bemerkenswert, dass 40 % der Gelenke keine RUI aufwiesen. Somit ist davon auszugehen, dass andere Faktoren neben einer RUI an der Pathogenese klinisch beobachteter Gelenkschäden beteiligt sind. Ebenso ist festzustellen, dass ca. 15 % der Gelenke eine negative RUI aufweisen. Somit scheint es nicht gerechtfertigt alle Gelenke mit einer Form der Ellbogenosteotomie zu behandeln, da eine negative bzw. positive RUI und insbesondere keine RUI unterschiedliche geometrische Korrekturen benötigen. / Introduction The clinical significance of RUI in dogs with elbow dysplasia and precise estimation of small degree of RUI are controversial topics in small animal orthopedics. Objectives (1) improve the accuracy of the 3D technique for the estimation of RUI (2) using the improved technique to examine the relationship between the shape and degree of present RUI and the amount of related joint damage in the medial compartment of the elbow joint. Material and methods In a first study, 63 CT-based 3D models of the radio-ulnar joint cup with known RUI (-2 mm, -1 mm, 0 mm, mm +1, +2 mm) were examined us-ing a sphere, which was exactly fitted to the trochlear ulnar notch of each individual model. The assessment of the radioulnar joint conformation was evaluated blindly in a random manner and analized in respect to sensitivity and specificity. In the second study, 86 elbow joints of clinical patients were retrospectively graded with the new 3D sphere technique with respect to their RUI. This value was correlated with the arthroscopically diagnosed joint damage in the medial compartment, where the joints were divided into two groups. Those with minor changes (g-FPC) and those with advanced damage (g-MCD). Results By using the sphere fitting technique, the median sensitivity of a RUI on a millimeter basis was 0.94 and the median specificity was 0.89. The intra-class correlation coefficient for interobserver agreement was 0.99. In the clinical joints 14 % had a negative RUI, 40 % showed no measurable RUI and 46% had a positive RUI. The odds ratio for the presence of advanced joint damage for every millimeter RUI was 6.4 Conclusions The application of the sphere fitting technique significantly improves the diagnosis of the RUI. The assumed relationship between RUI and joint damage could be confirmed in the clinical study. However, it is noteworthy that 40 % of the joints showed no RUI. Thus, it can be assumed that other factors besides RUI are playing rule in the pathogenesis of clinically observed joint damages. Also it should be noted that approximately 15 % of the joints have a negative RUI. Thus, it does not seem to be wise to treat all the joints with a type of elbow osteotomy, as a negative or positive RUI and in particular no RUI need different geometric corrections

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

Die Osteoarthrose (OA) des Ellbogengelenks ist eine der wichtigsten Gelenkerkrankungen des Hundes, die sich aufgrund erblich bedingter Fehlstellung der Gelenke sekundär häufig schon bei sehr jungen Hunden entwickelt und zu einer verminderten Lebensqualität der Tiere führt. Im Laufe der Erkrankung kommt es zu einer Schädigung des Gelenkknorpels, der an Elastizität und Spannkraft verliert und seine Funktion, nicht mehr ausüben kann. Eine Ablösung von Knorpelfragmenten und Entzündungen im Gelenk können die Zerstörung des Gelenkknorpels beschleunigen. Die OA ist nicht heilbar. Das Therapieziel ist eine möglichst vollständige Schmerzreduktion und die Verbesserung der Lebensqualität. Eine chirurgische Denervation ist im Ellbogengelenk des Hundes ohne Traumatisierung anatomischer Strukturen nicht möglich. Ziel der vorliegenden Arbeit war es, erstmalig einen experimentellen Ansatz zur chemischen Denervation sensibler Gelenkafferenzen im Ellbogengelenk beim Beagle mit dem Neurotoxin OX7-Saporin durchzuführen. Zusätzlich wurden Substanzen aus der Humanmedizin zur Schmerzreduktion und symptomatischen Therapie der OA am Hund erprobt und der Therapieerfolg evaluiert. Im Rahmen eines Therapieversuches in der Klinik für Kleintiere der Universität Leipzig wurde bei zwei, an OA erkrankten Hunden Capsaicin einmalig intraartikulär injiziert. Der erste Hund erhielt intraartikulär 250 mg Capsaicin. Dieser Patient zeigte Nebenwirkungen in Form einer Herz- und Atemfrequenzerhöhung, starker Schmerzhaftigkeit und neurologischen Symptomen. Der zweite Hund wurde mit 83 mg Capsaicin behandelt und zeigte keine Nebenwirkungen. Sowohl die Bewertung der Besitzer als auch die orthopädische Untersuchung ergaben keine Verbesserung der Lahmheit. Vier kranken Hunden wurde ebenfalls im Rahmen eines Therapieversuches Botox (Botulinumtoxin A) intraartikulär einmalig injiziert. Drei Hunde wurden mit 50 Einheiten, ein Hund mit 100 Einheiten Botox behandelt. Die Applikation von Capsaicin und Botox führten zu keiner Verbesserung der Symptomatik. In der Humanmedizin ist die Schmerzbehandlung mit Capsaicin und Botox erfolgreich. Deshalb sollten diese Therapieansätze auch für die Anwendung beim Hund weiter optimiert werden. Das Neurotoxin OX7-Saporin wurde in einer Dosierung von 100 µg erstmalig in das Ellbogengelenk von drei Beagle-Hündinnen appliziert, um eine sensible Denervation des Gelenkes zu erreichen. Der retrograde Transport des Ribosomen-inaktivierenden Proteins in die Perikarya der Spinalganglienzellen, die das Ellbogengelenk sensibel innervieren, sollte eine selektive Zerstörung der Neurone durch das Neurotoxin bewirken. Der retrograde Tracer Fluoro-Gold wurde, zur Kontrolle der Wirkung des Neurotoxins, nach einer Wartezeit von 15 Tagen intraartikulär in das linke und das rechte Ellbogengelenk appliziert. Fluoro-Gold kann ausschließlich von intakten Nervenfasern transportiert werden. Die Ganglien C4 - Th3 wurden bilateral zur histologischen Auswertung entnommen und in Paraffin eingebettet. Zur Bestimmung der Gesamtneuronenanzahl wurden alle Neurone in jedem dritten Schnitt eines Ganglions gezählt. Die Summe dieser Nervenzellen ergab die Gesamtneuronenanzahl eines Ganglions. Die Einlagerung von Lipofuszin führte zu einer starken Autofluoreszenz im Zytoplasma der Neuronen. Alle Schnitte wurden mit Sudan-Schwarz gefärbt, um die Autofluoreszenz von der retrograden FG-Markierung zu unterscheiden. Die FG-Markierung konnte nur in den Ganglien C6 und Th1 im Zytoplasma sehr weniger Neuronen dokumentiert werden. Der histologische Nachweis einer Neurodegeneration nach Applikation des Neurotoxins OX7-Saporin in das linke Ellbogengelenk war negativ. In den untersuchten Spinalganglien wurden intakte Nervenzellen nachgewiesen. Auch die bilaterale intraartikuläre Injektion des retrograden Tracers FG war nicht erfolgreich. Aus den Ergebnissen dieser experimentellen Ansätze wird zusammenfassend geschlussfolgert: Ø Vor der Durchführung zukünftiger experimenteller Untersuchungen beim Hund muss die optimale Konzentration und die Wartezeit für das Neurotoxins OX7-Saporin ermittelt werden. Ø Die Rezeptoren für OX7-Saporin müssen an den Nervenzellen des Hundes zweifelsfrei nachgewiesen werden, bevor das Neurotoxin im caninen Tiermodell eingesetzt werden kann. Ø Die optimale Konzentration des Fluoreszenzfarbstoffes FG für intraartikuläre Injektionen und dessen retrograde Transportgeschwindigkeit beim Hund müssen ermittelt werden, bevor dieser Tracer wieder im Tierexperiment eingesetzt werden kann. Ø FG wurde als 1,8%ige Lösung in das Ellbogengelenk beim Beagle appliziert. Diese Konzentration war wahrscheinlich zu gering, um eine retrograde Markierung der sensiblen Neurone in den entsprechenden Spinalganglienzellen nachzuweisen. Ø Die intraartikuläre Applikation des Neurotoxins OX7-Saporin führte nicht zur selektiven Neurodegeneration. Eine Aussage zur Schmerzausschaltung und symptomatischen Therapie der OA des Hundes mit OX7-Saporin ist deshalb nicht möglich.

Introduktion: God rörlighet i armbågsleden är viktig för att kunna utföra dagliga aktiviteter eller vid idrottsutövande. Det är därför viktigt med reliabla och standardiserade mätmetoder för att kunna utvärdera ledrörligheten. Syfte: Syftet med denna studie är att undersöka inter- och intrabedömarreliabilitet för vinkelmätning av armbågsleden med den elektroniska goniometern EasyAngle. Metod: Standardiserade mätmetoder togs fram. Mätningar av aktiv och passiv rörlighet i armbågen utfördes av 3 stycken terapeuter med varierande erfarenhet av ledmätning. Mätningar för flexion, extension, pronation och supination utfördes i armbågsleden. Alla mätningar utfördes 2 gånger med ungefär 15 minuter emellan på 21 stycken testpersoner. Deltagare rekryterades genom bekvämlighetsurval. Exklusionskriterierna var: pågående skada i området, neurologisk sjukdom som kunde påverka rörligheten eller vara yngre än 20 år, och äldre än 69 år. Resultat: ICC-värdena för interbedömarreliabilitet varierade mellan 0.72-0.95. Enligt de referensvärden som studien använt så klassas de lägsta resultaten som goda, och de bästa resultaten som utmärkta. För intrabedömarreliabiliteten varierade ICC- värdena mellan 0.54-0.94 för terapeut 1, 0.65-0.94 för terapeut 2 och 0.47-0.94 för terapeut 3. Detta gör att dom lägsta resultaten gällande intrabedömarreliabiliteten kan anses som godtagbara och dom högsta som utmärkta. Konklusion: Inter- och intrabedömarreliabiliteten för mätverktyget EasyAngle vid mätning av armbågsled är enligt resultat i denna studie genomgående godtagbara till utmärkta. Då vår studie är den första i sitt slag för armbågsleden krävs vidare forskning med fler deltagare från olika studiepopulationer. Det krävs också fler studier som undersöker användbarheten av dom standardiserade mätmetoder för armbågen som tagits fram.

<p>In this thesis, the shape of the distal humerus trochlea is analysed using landmark-based morphometrics and multivariate methods, with the aim of exploring locomotor evolution in carnivorans. Elbow joint morphology is used together with body size and craniodental morphology to characterize past and present carnivorans. Evolutionary implications are studied at the ordinal, familial, and species levels, testing specific hypotheses about scaling, morphological constraints, evolutionary trajectories, and potential for social pack-hunting behaviour. The circumference of the distal humerus trochlea is found to be highly correlated with body mass, and appears to scale similarly throughout the order Carnivora. A general predictive model for carnivoran bodymass is presented (a=0.601; b= 2.552; r2=0.952, SEE=0.136, p<0001, n=92), which removes the need for the investigator to actively choose between the diverging estimates that different predictors and their equations often produce. At the elbow joint, manual manipulation and locomotion appear to be conflicting functions, thus suggesting mutually exclusive lifestyles involving either forelimb grappling or pursuit. At large body sizes, carnivorans are distributed over a strongly dichotomised pattern (grappling or locomotion), a pattern coinciding with the postulated threshold in predator-prey size ratio at 21.5-25 kg. This pattern is compared to that of two carnivoran faunas from the Tertiary. In the Oligocene (33.7-23.8 Myr BP), the overall pattern is remarkably similar to that observed for extant Carnivora. In the Miocene (23.8-11.2 Myr BP) carnivores show a similarly dichotomised pattern as the Oligocene and Recent, although the whole pattern is shifted towards larger body sizes. This difference is suggested to be a reflection of the extraordinary species richness of browsing ungulates in the early Miocene of North America. Such an increase in prey spectrum would create a unique situation, in which large carnivores need not commit to a cursorial habitus in order to fill their nutritional requirements. Finally, the elbow joints and craniodental morphology (14 measurements) of fossil canids were examined with the aim of assessing the potential for pack-hunting in fossil canids. It is clear that small and large members of the Recent Caninae share similar craniodental morphologies. However, this pattern is not present in Borophaginae and Hesperocyoninae. In the latter, large representatives are characterized by being short-faced, with reduced anterior premolars and enlarged posterior premolars, thus approaching a “pantherine-like” craniodental configuration. These traits are interpreted as an adaptation for killing prey with canine bites. It is similarly determined that, unlike recent Caninae, all analyzed species of borophagines and hesperocyonines have retained the ability to supinate their forearms. It is therefore likely that manual manipulation was part of their hunting behaviour, thus removing an essential part of the argument for social pack-hunting in these forms, as the benefits of such a strategy become less obvious.</p>

In this thesis, the shape of the distal humerus trochlea is analysed using landmark-based morphometrics and multivariate methods, with the aim of exploring locomotor evolution in carnivorans. Elbow joint morphology is used together with body size and craniodental morphology to characterize past and present carnivorans. Evolutionary implications are studied at the ordinal, familial, and species levels, testing specific hypotheses about scaling, morphological constraints, evolutionary trajectories, and potential for social pack-hunting behaviour. The circumference of the distal humerus trochlea is found to be highly correlated with body mass, and appears to scale similarly throughout the order Carnivora. A general predictive model for carnivoran bodymass is presented (a=0.601; b= 2.552; r2=0.952, SEE=0.136, p&lt;0001, n=92), which removes the need for the investigator to actively choose between the diverging estimates that different predictors and their equations often produce. At the elbow joint, manual manipulation and locomotion appear to be conflicting functions, thus suggesting mutually exclusive lifestyles involving either forelimb grappling or pursuit. At large body sizes, carnivorans are distributed over a strongly dichotomised pattern (grappling or locomotion), a pattern coinciding with the postulated threshold in predator-prey size ratio at 21.5-25 kg. This pattern is compared to that of two carnivoran faunas from the Tertiary. In the Oligocene (33.7-23.8 Myr BP), the overall pattern is remarkably similar to that observed for extant Carnivora. In the Miocene (23.8-11.2 Myr BP) carnivores show a similarly dichotomised pattern as the Oligocene and Recent, although the whole pattern is shifted towards larger body sizes. This difference is suggested to be a reflection of the extraordinary species richness of browsing ungulates in the early Miocene of North America. Such an increase in prey spectrum would create a unique situation, in which large carnivores need not commit to a cursorial habitus in order to fill their nutritional requirements. Finally, the elbow joints and craniodental morphology (14 measurements) of fossil canids were examined with the aim of assessing the potential for pack-hunting in fossil canids. It is clear that small and large members of the Recent Caninae share similar craniodental morphologies. However, this pattern is not present in Borophaginae and Hesperocyoninae. In the latter, large representatives are characterized by being short-faced, with reduced anterior premolars and enlarged posterior premolars, thus approaching a “pantherine-like” craniodental configuration. These traits are interpreted as an adaptation for killing prey with canine bites. It is similarly determined that, unlike recent Caninae, all analyzed species of borophagines and hesperocyonines have retained the ability to supinate their forearms. It is therefore likely that manual manipulation was part of their hunting behaviour, thus removing an essential part of the argument for social pack-hunting in these forms, as the benefits of such a strategy become less obvious.