Biomechanische Untersuchungen zur Rückbildung des Meckelschen Knorpels am Mausmodell

Abstract

Ziel dieser Arbeit war es, die Rückbildung des posterioren Anteils des Meckelschen Knorpels in biomechanischer Hinsicht zu untersuchen. Es lagen vier verschiedene prä- und postnatale 3D-Teilmodelle (E18 bis P4) eines Mauskopfes vor, bei denen mit Hilfe der Finiten-Elemente-Analyse Maulöffnungsbewegungen simuliert wurden, um dabei die Kräfte (Spannungen und Verzerrungen) im posterioren Bereich des Meckelschen Knorpels errechnen zu können. Es stellte sich die Frage, ob es besondere Be-lastungsmuster in diesem Bereich gebe, die die Rückbildung des Meckelschen Knorpels initiieren.<br/> Die Ergebnisse wurden in grafischen Darstellungen visualisiert, sodass die Werte der verschiedenen Entwicklungsstufen miteinander verglichen werden konnten. Es zeigten sich Auffälligkeiten in dem Bereich des posterioren Meckelschen Knorpels, der sich postnatal zurückbildet. In diesem Bereich stiegen die Werte der maximalen Druckspannungen und Verzerrungen im Verlauf der Entwicklung von E18 bis P2. Am zweiten postnatalen Tag (P2) erreichten die Druckspannungswerte ein Maximum von 1,83 MPa und Verzerrungen von bis zu 106 %. Es ist davon auszugehen, dass in der Entwicklung von E18 bis P2 die Maulöffnungsbewegungen zunehmen aber durch den Meckelschen Knorpel, der Ohr- und Kiefergelenksregion verbindet, mechanische Kräfte auf eben diesen wirken. Im letzten Stadium P4 ist der Meckelsche Knorpel bereits so weit aufgelöst gewesen, dass dieser keinen Kontakt zum Unterkiefer oder den Gehörknöchelchen hatte. Die errechneten Werte fielen dementsprechend deutlich ab, da nun keine Verbindung zwischen der Ohr- und Kieferregion vorhanden war. <br/> Die gewonnenen Ergebnisse zeigen eine Korrelation zwischen der Rückbildung des Meckelschen Knorpelgewebes und erhöhten Druckspannungswerten sowie Verzerrungen in diesem Bereich. Die errechneten Werte sind in diesem Bereich erhöht, was darauf hindeuten könnte, dass erhöhte Druckspannungen und Verzerrungen in Knorpelgewebe einen Abbau oder Rückgang initiieren könnten.