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Deutscher Kongress für Orthopädie und Unfallchirurgie (DKOU 2019)

22. - 25.10.2019, Berlin

Abschätzung kortikaler Eigenschaften des Tibiaschafts mit Quantitativem Ultraschall

Meeting Abstract

  • presenting/speaker Florian Fischer - Molecular Imaging North Competence Center, Kiel, Germany
  • Claus-Christian Glüer - Molecular Imaging North Competence Center, Kiel, Germany
  • Melanie Gräsel - Molecular Imaging North Competence Center, Kiel, Germany
  • Reinhard Barkmann - Molecular Imaging North Competence Center, Kiel, Germany

Deutscher Kongress für Orthopädie und Unfallchirurgie (DKOU 2019). Berlin, 22.-25.10.2019. Düsseldorf: German Medical Science GMS Publishing House; 2019. DocAB51-1289

doi: 10.3205/19dkou482, urn:nbn:de:0183-19dkou4825

Veröffentlicht: 22. Oktober 2019

© 2019 Fischer et al.
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Gliederung

Text

Fragestellung: Quantitatives Standardverfahren in der Osteoporosediagnostik ist die DXA zur Messung der Knochendichte an Wirbelsäule und proximalem Femur. Nachteilig ist, dass dabei nicht zwischen trabekuklärer und kortikaler Dichte unterschieden werden kann, und auch Feinstrukturen wie kortikale Porosität nicht getrennt erfasst werden können. Verfahren des Quantitativen Ultraschalls (QUS) sind, je nach Messaufbau und Messort prinzipiell in der Lage, unterschiedliche skelettale Gewebseigenschaften zu bestimmen. Ziel dieser Studie ist es, neue Parameter der axialen Transmission und der Durchschallung der Tibiakortikalis in neu entwickelten Messaufbauten auf ihre Fähigkeit zur Abschätzung kortikaler Parameter zu untersuchen.

Methodik: Untersucht wurden 19 ex vivo Präparate von humanen proximalen Tibiae (6 m, 13f, Alter: 84±8 Jahre). Mittels Durchschallung im Wasserbad sowie axialer Transmission wurden Eigenschaften der Kortikalis am mittleren Schaft von 19 Tibiae bestimmt. Parameter sind: Speed of Sound (SOS37), die Schallgeschwindigkeit in axialer Transmission unter einem Winkel von 37,5° zur Längsachse des Knochens sowie Time of Flight (TOF) als Laufzeit der Schallwelle zwischen Sender und Empfänger in sagittaler Richtung durch die Tibia im Wasserbad. Zum Vergleich wurden Knochenparameter aus hochauflösenden Mikro-CT Aufnahmen (vivaCT80, Scanco Medical)mit einer isotropen Voxelgröße von 48µm herangezogen: die Knochenbreite in Durchschallungsrichtung, die Kortikalisdicke, die kortikale Porosität sowie die kortikale Querschnittsfläche abgeschätzt als Produkt von Knochenbreite und Kortikalisdicke.

Ergebnisse und Schlussfolgerung: TOF hängt signifikant von der Knochenbreite und der Kortikalisdicke ab (p<0,01). SOS37 zeigte sich mit p<0,01 signifikant abhängig von der Porosität der Kortikalis und in geringem Maße von der Kortikalisdicke (R²=0,22, p<0,05). Die kortikale Querschnittsfläche lässt sich mit der TOF abschätzen (R²=0,64, relativer Fehler: 25%, p<0,0001). Die Porosität der Kortikalis lasst sich mit SOS37 abschätzen (R²=0,45, absoluter Fehler: 4,7%, p<0,01). Die Durchschallungsmessung und die axiale Transmissionsmessung an der proximalen Tibia sind in der Lage, separat Knochengeometrie und Porosität zu erfassen. Inwieweit diese, an der Tibia recht gut messbaren Größen, relevant für die Diagnostik primärer, aber insbesondere auch sekundärer, Osteoporosen sind, bleibt zu untersuchen.