Studie zur morphometrischen Auswertung peripherer Nerven

Die Untersuchung von Nervenbiopsien hat sich als sinnvoll
ergänzende Methode für die Diagnostik von Neuropathien in der
Veterinärmedizin etabliert. In Kombination mit klinischen und
elektrophysiologischen Messungen stellt sie ein wertvolles Werkzeug
für die Beurteilung morphologischer Veränderungen dar. Neben der
Licht- und Elektronenmikroskopie, sowie dem Erstellen und
Beurteilen von Nervenzupfpräparaten, ist die Morphometrie ein
weiteres geeignetes Verfahren zur Erfassung pathologischer und
physiologischer Variablen in Nervenfasern. Dabei hat sich für die
quantitative Evaluierung von Merkmalen in den letzten Jahren die
computergestützte morphoquantitative Bildanalyse und Datenerfassung
durchgesetzt. Voraussetzung für die computergestützte Morphometrie
ist ein korrekt aufbereitetes und gefärbtes Nervenmaterial, das ein
Maximum an Bildqualität zulässt. Ziel des ersten Teils dieser
Arbeit war es somit eine für die Bildanalyseeinheit optimale
Färbung der Myelinscheide zu finden, um deren Detektion und
Trennung von Axon und umgebendem Bindegewebe zu gewährleisten.
Hierfür wurden fünf unterschiedliche Färbetechniken an 50
Nervenquerschnitten aus fünf Einzelproben eingesetzt, verglichen
und auf ihre Eignung überprüft. Hier hat sich die Färbung von
Semidünnschnitten mittels Paraphenylendiamin bei einer
Inkubationszeit von 30 Minuten für die selektive Darstellung der
Myelinscheide gegenüber allen anderen Verfahren durchgesetzt. Für
die Erarbeitung und Anwendung eines sinnvollen Algorithmus der
Bildanalyse wurden des Weiteren Faszikelquerschnitte von 36
peripheren Nerven untersucht. Von diesen konnten 136
Nervenquerschnitte der Spezies Pferd aus 46 unterschiedlichen
Faszikeln vollständig bildanalytisch erfasst und ausgewertet
werden. Für die Bereiche Bilderfassung, Bildbearbeitung sowie
Merkmalsvermessung kamen drei eigens modifizierte
Bildanalyseprogramme zum Einsatz. Folgende Parameter konnten
zuverlässig, mit einem zu bewältigenden interaktiven Aufwand,
erfasst werden: Referenzfläche, Nervenfaseranzahl,
Axon-/Myelinscheiden-/Faserflächen und –Umfänge,
Myelinscheidendicke. Aus diesen Daten ließen sich des Weiteren die
Merkmale Faserdichte, Axon-/Faserdurchmesser,
Axon-/Faserzirkularität, g-Ratio, Exceedingrate und Entropie der
Faserflächen errechnen. Damit konnten die in der Literatur
aufgeführten Parameter um zwei aussagekräftige Merkmale, die
mittlere Myelinscheidendicke und die Exceedingrate, die einen
Faserpopulationsparameter darstellt, ergänzt werden. Letztere ist
insbesondere geeignet Verschiebungen innerhalb der Faserkaliber
eines Nervens zu erkennen und damit fasergrößen-selektive
Neuropathien aufzudecken. Für einen interindividuellen Vergleich
des equinen N. accessorius haben sich sowohl Durchmesser- wie auch
Flächenverteilungen von Axon und Myelinscheide als geeignet
erwiesen. Durch die Darstellung dieser Messwerte in Histogrammen
werden dem Untersucher bereits geringe Abweichungen visuell
zugänglich gemacht. Des Weiteren wurde die Vergleichbarkeit des N.
accessorius und N. fibularis communis beim Pferd untersucht. Wie
auch im N. fibularis communis sind im leichter zugänglichen N.
accessorius sämtliche Faserarten und damit funktionelle Subtypen in
ausreichender Anzahl vertreten, wodurch er zur Erfassung von
Polyneuropathien geeignet erscheint. Hinsichtlich der
Repräsentativität von Nerventeilproben hat sich zur Erstellung
einer Datenbank die Auswertung von fünf Faszikeln pro Nerv je
Individuum als sinnvoll erwiesen. Hieraus sollten für eine
longitudinale Beurteilung von einzelnen Nervenfaszikeln fünf
Schnittebenen mit einem Abstand von 0,3 cm erfasst werden.
Zusammenfassend kann gesagt werden, dass das hier angewandte
morphometrische Verfahren für die Erkennung quantitativer
Veränderungen im diagnostischen wie auch experimentellen Sinne
seine Berechtigung findet. In der Implementierung ist dieses jedoch
nicht gänzlich ohne Limitationen durch beispielsweise
Fehldetektionen möglich.