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Analyse der Knochendichte und deren Verlustes in der distalen Tibia bei Osteoporose
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Veröffentlicht: | 23. Oktober 2013 |
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Fragestellung: Die Frakturversorgung in der distalen Tibia ist durch Osteoporose bedingte Abnahme der Knochendichte erschwert. Mit der High Resolution Peripheral Quantiative Computed Tomography (HR-pQCT) wird sowohl in in-vivo als auch in-vitro der Knochenmineralgehalt volumetrisch (volumetric Bone Mineral Density, vBMD) erfasst. Dies erlaubt den Osteoporose bedingten Knochendichteverlust zu dokumentieren. Dual energy X-ray absorptiometry (DXA) gilt als Standardverfahren zur Knochendichtemessung und Erkennung von Osteoporose durch Bestimmung des T-score. Wir gruppierten eine Serie von HR-pQCTs der distalen Tibia nach T-score um diese in Bezug auf Knochendichte und -verlust räumlich zu analysieren.
Methodik: 53 anatomische Tibiapräparate von 26 weiblichen und 27 männlichen Erwachsenen im Alter von 28-96 Jahren (Mittel 75 SD ± 12.5 Jahre) wurden mittels HR-pQCT im distalen Drittel gescannt und volumetrische Knochendichtedaten (vBMD) in einer Schichtauflösung von in 82 μm generiert. Der T-score der distalen Tibia wurde anhand von DXA-Messungen bestimmt und die HR-pQCTs in Gruppen mit 12 normalen (mittlerer T-score -0.1 SD ± 0.44), 27 osteopenischen (-1.7 ± 0.45) und 14 osteoporotischen (-3.3 ± 0.42) T-score kategorisiert. Mittels dreidimensionaler statistischer Modellierung wurde eine mittlere Aussenform generiert und die HR-pQCTs gruppenweise elastisch hinein transformiert. Somit entstanden drei verschiedene Modelle der distalen Tibia, die zwar alle die exakt gleiche Aussenform hatten, sich aber in der gemittelten Knochendichte unterschieden. Mittels einer virtuellen Biopsie wurde der vBMD an verschiedenen Orten gemessen.
Ergebnisse und Schlussfolgerung: Die kraniale Diaphyse wies die breiteste Kortikalis mit den höchsten vBMD-Werten auf (s. Abbildung 1 [Abb. 1]). Das osteoporotische zeigte im Vergleich zum osteopenischen und insbesondere zum Normalmodell die dünnste Kortikalis. In Richtung Markkanal waren die Werte stark bis gegen Null abnehmend. Zur Epiphyse hin stellte sich wiederum eine starke Abnahme der Kortikalisdicke insbesondere beim osteoporotischen Modell dar. Epiphysär bestand nur noch eine sehr dünnwandige Kortikalis, wobei der trabekuläre vBMD nur wenig unter den Werten der Kortikalis lag.
Generell wies das osteopenische und osteoporotische Modell im Vergleich zum Normalmodell tiefere vBMD Werte auf. Der Vergleich der drei Modelle zeigte ein ebenmässiges Muster der Knochendichte-Abnahme mit einem Maximum in der Kortikalis im Übergangsbereich zwischen Diaphyse und Epiphyse.
Gemittelte, T-score kategorisierte HR-pQCT Modelle der distalen Tibia quantifizieren das räumliche Verteilungsmuster der Knochendichte bzw. deren Abnahme bei Osteoporose. Die generelle Schwächung durch Osteoporose ist distal akzentuiert.