Abstract-Text (inkl. Referenzen und Bildunterschriften)
Fragestellung: Die biomechanische Charakterisierung von Meniskusgewebe ex vivo ist insbesondere für die Entwicklung geeigneter Meniskusersatzmaterialien von zentraler Bedeutung. Bislang wurde eine Vielzahl unterschiedlicher Testkonfigurationen (unconfined, confined, indentation), Testmodi (stress relaxation, creep, cyclic) und Protokolle verwendet, was den Vergleich der jeweiligen Ergebnisparameter extrem erschwert und zu Fehlinterpretationen führt. Ziel war es daher, prüfungsspezifische Merkmale zu identifizieren, die zu Unsicherheiten bei der Bestimmung der mechanischen Eigenschaften des Meniskus beitragen, die aus gängigen quasistatischen und dynamischen Zug-, Druck- und Scherprüfungen abgeleitet werden.
Methoden: Es wurde eine systematische Datenbankrecherche in PubMed, Web of Science, Cochrane Library und Science Direct durchgeführt. Die Zulassungskriterien wurden entsprechend der folgenden Leitfrage gestaltet: Wie wirken sich Variationen in den Prüfprotokollen auf die Bestimmung der mechanischen Eigenschaften des humanen Meniskus aus?
Ergebnisse: Die Suche ergab insgesamt 3770 Treffer, nach Anwendung der Ausschlusskriterien blieben 53 Studien übrig (Abb. 1). Der elastische Zugmodul unterschied sich in allen Regionen um das bis zu Zehnfache (Abb. 2A). Der elastische Kompressionsmodul hing stark von dem für die Auswertung verwendeten mathematischen Modell und der Höhe der aufgebrachten Last ab und variierte zwischen 0,06 MPa und 353,40 MPa. Das Gleichgewichtsmodul sowie die hydraulische Permeabilität unterschieden sich je nach Prüfverfahren um das bis zu 28-fache (Abb. 2B-C).
Schlussfolgerung: Die großen Unterschiede in den biomechanischen Eigenschaften des Meniskus konnten hauptsächlich auf Variationen im Testaufbau, im Testprotokoll und in der Demographie der Kohorte zurückgeführt werden. Diese Arbeit unterstreicht den unerfüllten Standardisierungsbedarf und die Notwendigkeit von Berichtsrichtlinien für die mechanische Charakterisierung von Meniskusgewebe.