Als Knochendichtemessung, auch Osteodensitometrie oder DPX (engl. dual photon X-Ray), werden medizinisch-technische Verfahren bezeichnet, die zur Bestimmung der Dichte, bzw. des Kalksalzgehaltes des Knochens dienen.
Das häufigstes Anwendungsgebiet der Knochendichtemessung am Menschen ist die Osteoporose-Diagnostik zur Bestimmung des Frakturrisikos.
Menschen mit vermindertem Kalksalzgehalt tragen ein erhöhtes Risiko für Knochenbrüche. Vor allem Frauen in der Menopause, Männer über 50 Jahre, Raucher, Alkoholiker und Menschen mit Mangelernährung bzw. Vitaminmangel sind hier betroffen.
Die gebräuchlichen Verfahren zur Osteodensitometrie nutzen die dichteabhängige Schwächung von Röntgenstrahlen. Es gibt dedizierte Geräte, die entweder radioaktive Quellen oder Röntgenröhren einsetzen, oder die Untersuchung wird an Computertomographen ausgeführt.

Ganzkörper-DEXA-Scan (links Knochen, rechts Weichteile)

Osteodensitometrie mittels Dual-Röntgen-Absorptiometrie (DXA/DEXA)
Eine DXA-Messung (dual energy X-ray absorptiometry, deutsch Doppelröntgenabsorptiometrie) ermöglicht die Knochendichtemessung und somit die Erkennung einer Osteoporose. Die Bestimmung der Knochenmasse erfolgt mit einem hochentwickelten Gerät. Die DXA-Messung ist ein weit verbreitetes Verfahren, um die Osteoporose möglichst frühzeitig zu erkennen. Bei dieser Messung werden gleichzeitig zwei energetisch leicht unterschiedliche Röntgenquellen eingesetzt. Materialien mit unterschiedlicher Dichte zeigen in Abhängigkeit von der Energie der Röntgenstrahlung unterschiedliche Schwächungscharakteristiken. Für jeden Messpunkt im Röntgenbild existieren also beim DXA/DEXA-Verfahren zwei Schwächungswerte für die zwei eingesetzten Röntgenenergien. Dementsprechend können im Vergleich zum herkömmlichen Röntgenverfahren nicht nur die allgemeine Schwächung durch den gesamten Körper gemessen, sondern auch verschiedene Materialien genauer unterschieden werden. Wichtig hierfür ist ein möglichst großer Unterschied der jeweiligen Dichte.

Osteodensitometrie mittels Quantitativer Computertomographie (QCT/pQCT)
Die quantitative Computertomographie (QCT) sowie die periphere quantitative Computertomographie (pQCT), sind Spezialformen der Computertomographie. Bei herkömmlichen CT-Verfahren wird die exakte Dichte jedes einzelnen Volumenelementes (sogenanntes Voxel) nur als Grauwert ermittelt, der erst nach einer Kalibrierung als Knochendichtewert angegeben werden kann.
Im Gegensatz dazu bestimmt das QCT/pQCT-Verfahren die physikalische Dichte als Masse/Volumen jedes Voxels sehr genau. Um dies zu gewährleisten, muss das Messsystem Nichtlinearitäten und Drifts von Röntgenröhre und Röntgendetektoren während der Messung aufwändig kompensieren.

Quantitative Computertomographie (QCT) an der LWS

Während QCT-Systeme in der Regel zur Messung des gesamten Körpers (Ganzkörperscanner) ausgelegt sind, beschränken sich die preisgünstigeren und kompakteren pQCT-Systeme auf die Peripherie, also beispielsweise Arme, Beine oder auch Kopf.
Zusätzlich zur präzisen Bestimmung der lokalen Knochendichte wird bei computertomographischen Verfahren auch die Knochengeometrie im Querschnitt erfasst. Aus der so ermittelten Kombination aus Materialeigenschaften (z.B. Dichte) und der Materialverteilung (Struktureigenschaften) über den Querschnitt lassen sich mechanische Parameter des Knochens, wie beispielsweise der Stress-Strain-Index (SSI) berechnen. Somit kann zusätzlich zur Knochendichte auch ein Maß für die mechanische Knochen-Festigkeit berechnet werden, die sich aus der Kombination von Materialeigenschaften, Geometrie und Richtung der Krafteinwirkung ergibt.
Im Gegensatz zum DXA- bzw. DEXA-Verfahren, das eine flächenprojizierte Masse (kg/m²) misst, geben QCT/pQCT-Verfahren die physikalische Dichte (kg/m³) jedes Volumenelements (Voxel) an. Diese Messwerte bilden relativ genau mechanische Parameter wie beispielsweise die Knochenfestigkeit oder Biegefestigkeit ab. Zudem lässt sich beim QCT/pQCT Verfahren auch der Mineralgehalt der unterschiedlichen Knochenbestandteile wie Kortikalis (Knochenwand) und Spongiosa (schwammartige Struktur im Inneren des Knochens im gelenknahen Bereich getrennt analysieren. Aufgrund der erhöhten Knochenstoffwechsel-Funktion im Bereich der Spongiosa sind krankhafte Veränderungen wie sie beispielsweise bei Osteoporose auftreten, früher und deutlicher zu erkennen als bei der im DXA/DEXA-Verfahren effektiv durchgeführten Mittelung über den gesamten Knochenquerschnitt. Die Zusammensetzung des Körpers (Muskel-, Fett- und Knochenmasse) kann hingegen nur lokal und nicht wie beim DXA/DEXA-Verfahren über den gesamten Körper hinweg bestimmt werden.

Bei der pQCT wie auch DXA/DEXA wird in etwa dieselbe geringe Strahlendosis von etwa 1-2 μSv eingesetzt. Die (zentrale) QCT arbeitet mit erheblich höheren Strahlendosen (25-60 μSv). Die jährliche natürliche Hintergrundbelastung beträgt etwa 2400μSv, ein Transatlantikflug etwa 50μSv.

Osteodensitometrie mittels Sonographie
Spezielle Ultraschall-Geräte, die aufgrund der Laufzeiten und Reflexionen des Schalls in den Extremitäten auf die Knochendichte schließen, sind ebenfalls verfügbar, ihr Einsatz für diesen Zweck ist jedoch umstritten.

periphere quantitative Computertomographie (pQCT-Messubg) am Radius nahe Handgelenk (Knochen im Querschnitt) - Deutlich zu erkennen: Fettgewebe (dunkelgrau), Weichteilgewebe wie Muskeln, Gefäße und Bänder (hellgrau), Knochenwand (Kortikalis) (weiß), Spongiosa (rot)

Vergleichbarkeit der Werte
Die verschiedenen Methoden und Geräte sind nicht untereinander vergleichbar. Darum sollte im Befund keine absolute Dichte (außer in der qCT oder pQCT) oder Flächendichte angegeben werden, sondern die Abweichungen vom Normalen in Vielfachen einer Standardabweichung (als sogenannter T-Wert, engl. t-score, dimensionslose Größe).
Nach der gültigen Definition der WHO liegt eine Osteoporose vor, wenn der Messwert der Knochendichtemessung mindestens 2,5 Standardabweichungen unter dem Durchschnitt der geschlechtsgleichen 30-jährigen Gesunden (peak bone mass) liegt, d.h. ein T-Wert ≤ -2,5 vorliegt. Zwischen -1 und -2,5 Standardabweichungen wird von einer Osteopenie gesprochen. T-Werte ≥ -1 gelten als Normalbefund
Der Bezug des T-Werts auf die peak bone mass bringt das Problem mit sich, dass mit zunehmendem Lebensalter immer größere Bevölkerungsanteile als “krank” anzusehen wären; bei den 70-jährigen Frauen fast 50 %. Deshalb wird zusätzlich ein Wert angegeben, der sich auf gesunde Männer bzw. Frauen gleichen Alters bezieht, der Z-Wert.

Ein normaler Z-Wert (> -1) zeigt an, dass die Knochendichte alterstypisch ist. Alter ist keine Krankheit und auch nicht behandelbar; und im Falle von sehr alten Menschen ist auch die erhöhte Frakturgefahr alterstypisch. Osteologen raten deshalb bei niedrigem T-, aber normalem Z-Wert von medikamentösen Therapien (Hormone, Kalzium, Bisphosphonate u.a.) ab und empfehlen vorbeugende Maßnahmen wie Gymnastik, Verzicht auf Sedativa, Abbau von häuslichen Stolperfallen, geeignete Sehhilfen und Gehstützen.

Es ist umstritten, ob vergleichbar gute Voraussagen der Frakturgefahr auch ohne apparative Messung, nur aufgrund anamnestischer Informationen möglich sind. Vor dem Jahr 2000 wurden von Ärzten (nach Angaben der Gesetzlichen Krankenkassen) sehr viele Knochendichtemessungen ohne klaren Nutzen angefertigt und abgerechnet.

Die Kosten der Untersuchung werden seit dem 1. April 2000 von der Gesetzlichen Krankenversicherung nur noch getragen, wenn der Patient/die Patientin bereits eine Fraktur – ohne äußeren Anlass – erlitten hat und bei hochgradigem Verdacht auf eine Osteoporose.

Quelle:
Die obige Beschreibung stammt aus dem Wikipedia-Artikel „Knochendichtemessung“, lizenziert gemäß CC-BY-SA. Eine vollständige Liste der Autoren befindet sich hier. 

K-H. Szeifert Basiswissen, CT, Radiologie, Röntgen 1 Comment

Autor: K-H. Szeifert

Ich bin leitender MTRA in der GRN-Klinik Schwetzingen (Rhein-Nrckar-Kreis) Nebenberuflich arbeite ich bei der Fa. "Medical Solutions - Lonsing GmbH " in Sinsheim als Dozent für Strahlenschutzkurse, Röntgeneinstelltechnik, Workshops usw. [www.medical-solution-team.de] Daneben unterstütze ich noch Sebastians und Adrians "MTA-R.de Projekt".

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