Anatomischer Vergleich des Nasennebenhöhlensystems von Mensch und Schaf unter besonderer Berücksichtigung des Sinus maxillaris

Abstract

Bisher liegt nur eine geringe Anzahl anatomischer Studien zum Nasennebenhöhlensystem des Schafes vor. Zudem liefern die Arbeiten zu diesem Thema recht widersprüchliche Ergebnisse. Es liegen keinerlei histologische oder radiologische Befunde zugrunde. Eine vergleichende Betrachtung der Makro- und Mikrostrukturen des menschlichen Nasennebenhöhlensystems mit dem des Schafes zum Zwecke der Evaluation eines Tier-modelles wurde bis dato noch nicht vorgenommen. Die Arbeit entstand im Rahmen der DFG-Studie KN 377/3-1. Zielsetzung war es, das Schaf als geeignetes Tiermodell zu etablieren und hierbei speziell die Verwendbarkeit für in vivo Untersuchungen im Rahmen von Sinusbodenelevationen an-hand eines makroskopischen, mikroskopischen und physiologi-schen Vergleichs mit dem menschlichen Nasennebenhöhlen-system. Die Nasennebenhöhlen von 34 weiblichen Schafen der Rasse Merino und Texel sowie der Mischform wurden mittels Compu-tertomographie untersucht. Anhand der coronalen computer-tomographischen Aufnahmen erfolgte die Volumenbestimmung der 68 Sinus maxillares mittels Somatom-Software sowie die Befundung der Aufnahmen in Bezug auf das Nasennebenhöh-lensystem. Darüber hinaus wurden neun Präparate der Kiefer-höhlenschleimhaut des Schafes sowie fünf humane Kieferhöh-lenschleimhautpräparate in gleicher Weise angefärbt und lichtmikroskopisch untersucht. Ebenso erfolgten an zehn etwa 10 x 10 mm großen Schafspräparaten der Kieferhöhlenwand einschließlich Schleimhaut elektronenmikroskopische Untersu-chungen sowie an einem Schafspräparat die transmissions-elektronenmikroskopische Untersuchung zur detaillierteren Darstellung der Becherzellstruktur. Die makroskopischen und mikroskopischen Befunde wurden mit denen des menschlichen Nasennebenhöhlensystems ver-glichen. Der Vergleich ergab, daß sich Unterschiede im Aufbau des Nasennebenhöhlensystems von Mensch und Schaf fest-stellen lassen, der Sinus maxillaris jedoch makroskopisch sowie mikroskopisch eine deutliche Übereinstimmung der beiden Spezies aufweist, so daß das Schaf ein gutes Tiermodell für Sinuslift und -augmentation im Bereich des Sinus maxillaris darstellt und eine verlässliche und auf den Menschen über-tragbare Aussage über die Eigenschaften neuer Knochener-satzmaterialien zulässt.

A careful study of new developed or optimized biomaterials in animal experiments is necessary before they are trialed clinically. The sheep is a common model organism for those kind of experiments. It shows good human correlations relating to behaviourism, economy, phylogenetics and operative course. Humans and sheep must first be compared with reference to anatomic, histologic, physiologic and behaviouristic traits. Then it may become apparent whether results of a sheep experiment are correlatable to the human race. This dissertation was written within the scope of DFG-study KN 377/3-1. The aim was to establish the sheep as an useful model for bone augmentation in the maxillary sinus. Therefore it was necessary to compare anatomy, histology and physiology of the paranasal sinus system of human and sheep. There are only a few studies concerning paranasal sinus anatomy of sheeps. Their contents are quite contradictory. And so far there are no histological or radiological findings available. Considering the high number of sheeps that are used for animal experiments in general it is astonishing that there are so far no comparisons of macroscopic and microscopic structures of the paranasal sinus system between human and sheep to date. For this reason the paranasal sinuses of 34 female sheep were examined after death. The measure of maxillary sinus volume in 68 sinuses as well as an anatomic description of the paranasal sinus system were topographed by computer tomography. The comparing analyzation of the mucous membrane of the maxillary sinus of five sheep and five humans was done by light microscopy. Detailed surface description of the mucous membrane of the sheep was done by electron microscopy. Intracellular structures being important for physiological processes were shown and described by transmission electron microscopy. Here the commonly found goblet cell was the focus of interest. In summary it can be said that the paranasal sinuses of human and sheep show macroscopic differences that can be mostly attributed to phylogenetic and behaviouristic aspects. However, more interesting and for this paper more relevant is the macroscopic and microscopic similarity of the maxillary sinus of both species. Furthermore it can be suspected that there is a similar function of biochemical drainage and bone regeneration because of comparable histological and intracellular structures. In vivo experiments in sheep (Merino and Texel) to test autolog bone materials result in data which are transferable to the human race and for such the sheep is a good model.