26dkou39610.3205/26dkou396urn:nbn:de:0183-26dkou3962Meeting AbstractStruktur, Reibung und Kompression im funktionellen Zusammenspiel: Eine ex-vivo Korrelationsanalyse an degenerierten Meniskende Royde RoyLuisaLUniversitätsklinikum Ulm, Institut für Unfallchirurgische Forschung und Biomechanik, Ulm, DeutschlandauthorKaraKaraZeynepZUniversitätsklinikum Ulm, Institut für Unfallchirurgische Forschung und Biomechanik, Ulm, DeutschlandauthorTeixeiraTeixeiraGraciosa Q.GQUniversitätsklinikum Ulm, Institut für Unfallchirurgische Forschung und Biomechanik, Ulm, DeutschlandauthorFaschingbauerFaschingbauerMartinMUniversitätsklinikum Ulm Campus Nord Oberer Eselsberg., Ulm, DeutschlandauthorIgnatiusIgnatiusAnitaAUniversitätsklinikum Ulm, Institut für Unfallchirurgische Forschung und Biomechanik, Ulm, DeutschlandauthorSeitzSeitzAndreas MartinAMUniversitätsklinikum Ulm, Institut für Unfallchirurgische Forschung und Biomechanik, Ulm, DeutschlandauthorGerman Medical Science GMS Publishing House
Düsseldorf
61020261020germThis is an Open Access article distributed under the terms of the Creative Commons Attribution 4.0 License.Dieser Artikel ist ein Open-Access-Artikel und steht unter den Lizenzbedingungen der Creative Commons Attribution 4.0 License (Namensnennung).M0659396Deutsche Gesellschaft für Orthopädie und UnfallchirurgieDeutsche Gesellschaft für Orthopädie und Orthopädische ChirurgieDeutsche Gesellschaft für UnfallchirurgieBerufsverband für Orthopädie und UnfallchirurgieDeutscher Kongress für Orthopädie und Unfallchirurgie (DKOU 2026)Grundlagenforschung | Knorpel, MeniskusBerlin2026102020261023DKOU26_Abs_608TextZielsetzung und Fragestellung: Die Degeneration des Meniskus stellt einen kritischen Faktor in der Progression der Kniegelenksarthrose dar und geht mit Veränderungen seiner mechanischen und tribologischen Funktion einher. Die Auswirkungen struktureller Veränderungen auf die Druck- und Reibungseigenschaften des Meniskus sind umfangreich beschrieben , . Diese wurden jedoch meist isoliert untersucht, sodass ein möglicher gekoppelter, sich gegenseitig verstärkender Funktionsverlust bislang unzureichend berücksichtigt wurde. Daher war das Ziel dieser Studie die tribologischen mit den Struktur- und biomechanischen Eigenschaften zu korrelieren.Material und Methoden: 16 unterschiedlich stark degenerierte Menisken wurden von endoprothetisch versorgten PatientInnen gewonnen (IRB 101/24). Die elastischen und viskösen biomechanischen Eigenschaften (IM in MPa; K in N/mm; E600sC in MPa, k in 10-15m4N-1s-1, HA in MPa) wurde mittels etablierten Indentations- und Kompressionsversuchen ermittelt. Die tribologischen Eigenschaften wurden unter simulierten Gangbedingungen für den gesamten Gangzyklus, sowie aufgeteilt in Stand- und Schwungphase ermittelt (µGesamt, µStand, µSchwung). Der Degenerationsgrad nach Pauli wurde als makroskopischer Strukturparameter erhoben. Quantitativ histologisch-mikroskopisch wurde neben dem Glykosaminoglykangehalt (prozentualer Anteil der Alcian-Blau-positiv gefärbten Fläche) der Kollagengehalt (prozentualer Anteil der Pikro-Siriusrot-positiv gefärbten Fläche) bestimmt. Zusammenhänge zwischen den Reibungseigenschaften, den biomechanischen Eigenschaften sowie den Strukturparametern wurden anhand des Rangkorrelationskoeffizienten nach Spearman (ρ) analysiert (p<0,05 statistisch signifikant).Ergebnisse: Ein höherer makroskopischer Degenerationsgrad ging sowohl mit erhöhten Reibungskoeffizienten (ρ = 0,27-0,32) als auch einer verminderten Elastizität (ρ = 0,25-0,29, p <0,05) einher (Abbildung 1 ). Erhöhte Reibungskoeffizienten waren signifikant mit verringerten elastischen (IM: ρ = -0,30 – -0,41) und viskösen Eigenschaften (K: ρ = -0,27– -0,38) assoziiert.Diskussion und Schlussfolgerung: Degenerative Veränderungen des Meniskus manifestieren sich in einer gekoppelten tribologisch-funktionellen Beeinträchtigung. Dies ist deshalb von besonderer Relevanz, da diese Veränderungen zu einer größeren Scherbelastungen im Meniskusgewebe führen und so entzündliche und katabole Prozesse im Gewebe initiieren . Das hier erstmals gezeigte Zusammenspiel aus veränderten tribologischen und biomechanischen Eigenschaften könnte somit eine sich gegenseitig verstärkende, degenerationsfördernde Rückkopplungsschleife darstellen. Die in der vorliegenden Arbeit dargestellten Korrelationen weisen darauf hin, dass beim Einsatz regenerativer Meniskustherapien, wie beispielsweise PRP- oder Hyaluronsäureinjektionen, auch die veränderten tribologischen Eigenschaften mitberücksichtigt werden sollten.Schwer JThe biomechanical properties of human menisci: A systematic review2024Acta Biomaterialia1-26Schwer J, et al. The biomechanical properties of human menisci: A systematic review. Acta Biomaterialia. 2024 Feb;175:1-26. DOI: 10.1016/j.actbio.2023.12.010https://doi.org/10.1016/j.actbio.2023.12.010de Roy LImpact of hyaluronic acid injection on the knee joint friction2023Knee Surg Sports Traumatol Arthrosc5554-5564de Roy L, et al. Impact of hyaluronic acid injection on the knee joint friction. Knee Surg Sports Traumatol Arthrosc. 2023;31:5554-5564. DOI: 10.1007/s00167-023-07602-whttps://doi.org/10.1007/s00167-023-07602-wMcNulty ALGuilak FMechanobiology of the meniscus2015J Biomech1469-78McNulty AL, Guilak F. Mechanobiology of the meniscus. J Biomech. 2015 Jun 1;48(8):1469-78. DOI: 10.1016/j.jbiomech.2015.02.008https://doi.org/10.1016/j.jbiomech.2015.02.008011