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M. Fuchs:
"Osteochondrosis dissecans im Pferdesprunggelenk: eine Finite-Elemente Analyse";
Supervisor: M. Gföhler; 307, 2014; final examination: 2014-12-10.

Osteochondrosis dissecans (OCD) is one of the most frequently occurring degenerative
joint diseases in horses. The absence of cartilage ossification during the period
of growth can lead to a dissociation of cartilage- and bone-fragments and as a
consequence to lameness in the limb of the horse. At present it is believed that the
origin of OCD depends on a variety of factors.
This study shows the relation between the load condition of bone and cartilage
tissue and its connection to OCD. A subject-specific finite element model of a hock
joint of a foal was developed. The geometry of the 3D-model was genereated out of
computertomographic scans. Tissues, like cartilage, ligaments, tendons and muscles,
which are not visible in the CT-Scans, are implemented into the modell. Load data
from movement experiments out of literature are used for the analysis cases of walk,
trot and jumping.
The calculated results with the FE-model show a high load in the area of the
intermediate ridge of the tibia. Another area with pressure is the trochea talus medial.
The joint surface of the tibia is highly stressed at the lateral and medial faces of the
intermediate ridge. Areas with high peak stress correlate with sites of common OCD
injury.
ii

Die Osteochondrosis dissecans (OCD) ist eine der am häufigsten auftretenden Gelenkerkrankungen
bei Pferden. Durch eine ausbleibende Ossifikation des Knorpels
während der Wachstumsphase kann es zur Loslösung von Knorpel- und Knochenteilen
kommen und in Folge zur Lahmheit des Pferdes. Bisher geht man davon aus, dass
die Entstehung von mehreren Faktoren abhängt.
In dieser Arbeit wird der Zusammenhang zwischen der Belastungssituation des
Knochen- und Knorpelgewebes und dem Auftreten von OCD untersucht. Dafür wird
ein Finite Element Modell des Sprunggelenks eines Fohlens erzeugt. Die Geometrie
des 3D-Modells wurde aus Computertomographischen Bildern abgeleitet. Strukturen,
wie Knorpel, Sehnen, Bänder und Muskeln, die aus den Bildern nicht hervorgehen,
wurden soweit wie nötig implementiert. Die Daten für die Belastungsfälle des Gangs,
Trabs und Sprungs wurden aus experimentellen Bewegungsanalysen aus der Literatur
herangezogen.
Die Ergebnisse zeigen, dass die mit diesem Modell berechneten Belastungen vor
allem im Bereich des mittleren Sagittalkamms auftreten. Eine weitere Belastungszone
ist am medialen Rollkamm vorzufinden. An der Gelenksfläche der Tibia wirkt an
den Seitenflächen des mittleren Kamms die höchste Spannung. Stellen mit hoher
Druckspannung korrelieren mit Gebieten in denen OCD häufig auftritt.

http://publik.tuwien.ac.at/files/PubDat_235845.pdf