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Mögliche Osteoporosediagnostik durch Dichtemessung in Hounsfield-Einheiten und quantitative Knochenmineralgehaltsbestimmungen mittels QCT in der Wirbelkörperspongiosa von 22 Körperspendern
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Veröffentlicht: | 23. Oktober 2023 |
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>Fragestellung: Um die unterschiedliche Verteilung von Insuffizienzfrakturen entlang der Wirbelsäule besser zu verstehen, wurden morphologische und osteodensitometrische Untersuchungen mittels CT in den verschiedenen Wirbelsäulenabschnitten durchgeführt.
Methodik: Für die in-vitro-Untersuchung liegt ein Ethikvotum mit Nr. A 2017-0072 vor.
Von 22 Körperspendern (Durchschnittsalter 81,2 ± 8,1 Jahre) wurden die gesamten Wirbelsäulen, zur Simulation eines homogenen, anatomisch analogen Körperumfangs, möglichst luftfrei, in ein Plexiglas-Wasser-Phantom (KG-Rohr aus Hart-Polyvinylchlorid, PVC-U) mit einem Durchmesser von 25 cm und einer Länge von 125 cm fixiert. Danach wurde ein hochauflösendes Spiral-CT (GE Revolution EVO/64 Zeilen CT/laterales Scanogramm, axiale Schichtdicke < 1 mm, sowie axiale und sagittale Reformation mit einer Schichtdicke von 2 mm) durchgeführt. In den sagittal reformierten Schnittbildern erfolgte die Detektion und Gradeinteilung von Wirbelkörperfrakturen am Achsenskelett. Eine Bestimmung des Knochenmineral-gehaltes in mg/cm3 erfolgte mittels QCT (GE Revolution EVO / 64 Zeilen CT, Mindways Software 3D Volumetric QCT Spine) in Höhe von LWK 1, LWK 2 und LWK 3. Es erfolgte eine zusätzliche Messung der Spongiosadichte in Hounsfield-Einheiten (HU-Werte) der einzelnen Wirbelköper von HWK 3 bis SWK 2 (insgesamt 528 Wirbelkörper), jeweils durch eine im mittvertebralen spongiösen Raum manuell positionierte ellipsoide ROI im axialen und sagittalen CT-Schnittbild. Punktuelle spongiöse Sklerosierungen bedingt durch Endophyten, Osteomen oder Frakturverdichtungen wurden ausgespart.
Ergebnisse und Schlussfolgerung: Bei allen Wirbelsäulen lag eine manifeste Osteoporose vor. Bei einem Knochenmineralgehalt der LWS unterhalb von 60 mg/cm3 und HU-Werten von 63,36 fanden sich signifikant vermehrte Sinterungsfrakturen im thorakalen und thorakolumbalen Bereich. Frakturen im HWS-Bereich fanden sich insgesamt nicht. Die Spongiosadichtewerte waren signifikant (p < 0,001) höher in den zervikalen (170,48 HU im Mittel) als in den thorakalen (89,39 HU im Mittel), in den lumbalen (64,39 HU im Mittel) und den sakralen (17,98 HU im Mittel) Wirbelkörpern aller untersuchten Wirbelsäulen. In den axialen Messungen waren die HU-Werte systematisch mit ca. 2,6% etwas höher als in den sagittalen Messungen. Nach folgender Formel (Xa = 17,8 + 0,7 x HU) lassen sich für unser Kollektiv aus den axialen und sagittalen HU-Werten quantitative Werte in mg/cm3 berechnen.
Mit spongiösen Dichtemessungen in HU-Werten lässt sich eine Bestimmung des Knochenmineralgehaltes zur Abschätzung einer Demineralisation/Osteoporose vornehmen. Aus den HU-Werten lassen sich quantitative KMG-Werte in mg/cm3 berechnen, welche in guter Übereinstimmung mit den QCT-Werten stehen.
Auch bei manifester Osteoporose mit einer thorakalen und thorakolumbalen Frakturhäufung, finden sich keine Insuffizienzfrakturen im HWS-Bereich, hier werden Frakturschwellenwerte scheinbar nicht unterschritten.