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Radiologie 29. März 2006

Das Frakturrisiko unter der Radiologenlupe

Die „Dual Energy X Ray-Absorptiometry“ wird heute meist zur Bestimmung der Knochenmineraldichte eingesetzt. Ihre Vorzüge liegen in der geringeren Strahlenexposition, der einfachen Handhabung und der international anerkannten Standardisierung.

Die Osteoporose ist die häufigste metabolische Knochenerkrankung. Betroffen ist sowohl der trabekuläre als auch der kortikale Knochen. Die Erkrankung geht bekanntlich mit einer erhöhten Frakturgefährdung einher; bei Patienten mit Frakturen im Bereich des Schenkelhalses bzw. der Wirbelkörper besteht eine erhöhte Mortalität. Die Osteoporose wird über die Knochendichtemessung (mittels DXA) entsprechend internationaler Kriterien der WHO definiert. Ein T-Wert größer -1,0 stellt dabei einen Normalbefund dar, zwischen –1,0 und –2,5 spricht man von Os-teopenie, bei einem T-Wert von  –2,5 von Osteoporose. Die manifeste Osteoporose ist durch einen T-Wert von  –2,5 und Frakturen gekennzeichnet. Die Werte wurden prinzipiell für Frauen aufgestellt, sollen jedoch bis zum Vorliegen konklusiver Daten auch bei Männern angewendet werden.
Die individuelle Knochenmasse hängt von zwei Faktoren ab: der Spitzenknochenmasse, welche mit 20 bis 30 Jahren erreicht wird, und dem nachfolgenden Knochenmineralverlust. Pathophysiologisch werden primäre Osteoporose (Typ I: postmenopausal, Typ II: senil) und sekundäre Osteoporosen unterschieden (Glukokortikoid-induziert, Hyperparathyreoidismus, rheumatische Erkrankungen, Posttransplantations-Osteoporose).

Geringe Strahlenexposition

Zur Bestimmung der Knochenmineraldichte wird heute meist die DXA-Methode (Dual Energy X Ray-Absorptiometry) an der LWS und am Schenkelhals eingesetzt. Ihre Vorzüge liegen in der geringeren Strahlenexposition, der einfachen Handhabung und der international anerkannten Standardisierung. Die relevante Messregion (ROI, Region of Interest) wird computerunterstützt ermittelt und danach die gemessene Strahlenabsorption in Gramm pro Quadratzentimeter errechnet. Bei der Wirbelsäulenmessung werden standardmäßig L1-L4, jedoch mindestens zwei nicht frakturierte Wirbelkörper verwendet. Die gemessene Knochenmineraldichte wird als T-Wert (T-Score) angegeben. Der T-Wert beschreibt die Differenz des Patientenwertes zur Spitzenknochenmasse junger gesunder Erwachsener in Standardabweichungen. Der Z-Score gibt die Abweichung von der Knochenmineraldichte in Bezug auf ein altersgleiches Normalkollektiv an. Die Bewertung der Knochendichte am Schenkelhals sollte am Schenkelhals erfolgen. Die Bestimmung des „Ward“-Dreiecks ergibt zu niedrige Werte und ist nicht standardisiert. Als Referenzwert bis etwa zum 65. Lebensjahr gilt der T-Score.

Validität der Referenzwerte

Da die Werte der Referenzpopulation vom Gerätehersteller angegeben werden und nicht vorbehaltlos auf das eigene Kollektiv übernommen werden können, sollte möglichst jedes Land die Validität der Referenzwerte prüfen. DXA-Geräte verschiedener Hersteller weisen unterschiedliche Messergebnisse auf, was die Berechnung von geräteabhängigen T-Scores sinnvoll machen würde. Die Werte von verschiedenen Zentren mit gleichen Apparaten divergieren ebenfalls. Für den Einsatz der Osteodensitometrie gibt es mehrere Kriterien, die sich am derzeitigen Wissenstand orientieren (Tabelle 1). Dabei sind gewisse Qualitätskriterien zu beachten (Tabelle 2). Wegen der geringeren Beeinflussung durch Artefakte und der selektiven Bestimmung des spongi-ösen Knochens besitzt die QCT (Quantitative Computed Tomography) der LWS, als volumetrische Messung, die höhere Präzision. Die Dauer der Untersuchung beträgt so wie bei der DXA-Methode ca. 15 Minuten. Neben diesen gebräuchlichsten Verfahren ist auch die CT-Messung am Unterarm (pQCT) wegen der geringen Artefakte (Weichteilüberlagerung, Arthrose etc.) eine interessante Alternative zur Messung an der Wirbelsäule.
Die Strahlenexposition ist bei der QCT–Messung mit 60 µSV wesentlich höher als bei der DXA (3 µSV). Zum Vergleich: Die natürliche Strahlenexposition beträgt 2.500 µSV/Jahr, während eines Transatlantikfluges entspricht sie etwa 1.000 µSV an Radioaktivität, bei einem Röntgen der Wirbelsäule 7.000 µSV, bei Schrittmacherimplanta-tionen etwa 100.000 µSV. Die Messungen an peripheren Skelettabschnitten (pDXA, pQCT) sind als additive Verfahren zu sehen und nicht gemäß der WHO-Definition validiert. Die Diskriminierung von Patienten mit vertebralen Frakturen ist mit diesen Verfahren geringer als mit der DXA an der LWS. Eine Verlaufskontrolle der Osteoporose ist mit diesen Methoden – aufgrund der relativ hohen Messpräzision - möglich.
In letzter Zeit hat wegen der guten Praktikabilität die Bestimmung der Knochendichte mittels Ultraschall (QUS) stark zugenommen. Messorte sind der Calcaneus, der distale Radius, die Phalangen und die Tibia. Die Bestimmung der Knochendichte am Calcaneus zeigt in ersten großen Studien signifikante Korrelationen zur Knochendichte am Schenkelhals und nachgewiesenermaßen auch zum Frakturrisiko. Auch Studien am Radius und den Phalangen belegen eine relativ gute Frakturdiskriminierung. Allerdings beeinflussen vor allem Temperaturunterschiede die Messgenauigkeit erheblich, sodass diese Methode vorerst noch nicht zur Diagnose und auch nicht zur Verlaufsbeobachtung zugelassen ist.

 detail

Anamnese und Labor obligat

Die Diagnose der Osteoporose sollte nicht alleine von der Bestimmung der Knochendichte abhängen, sondern auch Anamnese, Labor und Röntgenbefund der Wirbelsäule umfassen. Ein Densitometriebefund sollte jedenfalls mehrere Komponenten enthalten (Tabelle 3).
Messungen an verschiedenen Messstellen bzw. mit verschiedenen Techniken führen zu unterschiedlichen Ergebnissen, sind jedoch über eine Normierung anhand der T-Werte grob vergleichbar. Primär sollte nach Erhebung des lokalen radiologischen LWS-Befundes entweder eine DXA der LWS (prinzipiell bei Patienten bis 65 und ohne nennenswerte Spondylosen oder Spondylarthropathien) oder der Hüfte (bei Patienten über 65 bzw. Personen unter 65 mit degenerativen Wirbelsäulen-Veränderungen) durchgeführt werden. Bei speziellen Fragestellungen oder bei Verfügbarkeit eines CT-Gerätes kann die primäre Durchführung einer QCT im LWS-Bereich gerechtfertigt sein, insbesondere dann, wenn eine DXA der Wirbelsäule nicht verwertbar ist.
Nur ein eindeutig nach WHO-Kriterien erniedrigter DXA-Wert an der Wirbelsäule oder im Bereich des Schenkelhalses bzw. eine QCT der LWS erlaubt sicher die Therapieentscheidung. Idealerweise sollten der radiologische Befund, der jeweilige Messort und auch das Alter des Patienten neben der Abschätzung des Risikofaktorenprofiles in die Therapieentscheidung eingehen.
Für die Abschätzung des absoluten Frakturrisikos ist neben der Beachtung des Knochenmineral-Gehaltes die Berücksichtigung des Patientenalters von besonderer Bedeutung. Man weiß, dass die Erniedrigung der Knochendichte um eine Standardabweichung gegenüber einem altersbezogenen Normkollektiv (Z-Score = -1) mit einer Verdoppelung des Frakturrisikos einhergeht. Dies bedeutet, dass eine 40-jährige Patientin mit einem Z-Score von –3 ein nur geringgradig erhöhtes absolutes Frakturrisiko im Vergleich zu einer gleichaltrigen Frau mit einem normalen Wert besitzt (8-faches Risiko eines niedrigen „Grundrisikos“). Hingegen hat eine 70-jährige Patientin mit einem Z-Score von –3 ein drastisch gesteigertes Frakturrisiko, da das „Grundrisiko“ dieser Altersgruppe bereits sehr hoch ist.
Longitudinale Messungen sind nur mit einem baugleichen Gerät zulässig und sollten sich vorwiegend an Änderungen der Absolutwerte orientieren. Eine erste Kontrollmessung nach Beginn einer Therapie ist nach einem Jahr gerechtfertigt. Die darauffolgenden Messintervalle sollten im Regelfall minimal zwei Jahre betragen. Kürzere als 12-monatige Verlaufskontrollen können in Situationen mit hohem Knochenverlustrisiko notwendig sein.

OA Dr. Christian Krestan, Ärzte Woche 38/2001

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