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Bürklein, Dominik (2006): Mechanisches Versagen thorakaler und lumbaler Wirbelkörper älterer Menschen - Vorhersage mittels Zwei-Energie Röntgenabsorptiometrie (DXA). Dissertation, LMU München: Faculty of Medicine
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Abstract

Osteoporotische Wirbelkörperfrakturen stellen ein großes sozioökonomisches Gesundheitsproblem dar. Klinisch wird derzeit zur Diagnosestellung der Osteoporose nach WHO-Empfehlung die lumbale DXA-Messung hinzugezogen. Die osteoporotischen Wirbelkörperfrakturen ereignen sich jedoch hauptsächlich in der thorakalen Wirbelsäule und im thorakolumbalen Übergangsbereich. Diese Areale sind jedoch der nicht-invasiven DXA-Messung aufgrund von Überlagerung anderer knöcherner Strukturen nicht zugänglich. In der vorliegenden Studie wurde die Hypothese untersucht, dass die auf der DXA basierende Vorhersage der Versagenslasten in der thorakalen Wirbelsäule durch a) die skelettale Heterogenität zwischen der lumbalen und thorakalen Wirbelsäule und b) durch die Artefakte bei der Bestimmung des lumbalen Knochenmineralgehaltes beeinflusst wird. Hierzu wurden die Korrelationen zwischen den in- und ex-situ erhobenen DXA-Parametern und den Versagenslasten bei älteren Individuen untersucht. Insgesamt wurden die Wirbelsäulen von 119 Präparate (76 Frauen, 82 ± 9 Jahre und 43 Männer, 77 ± 11 Jahre) untersucht. Nach der lumbalen DXA-Messung der Wirbelsäule unter In-situ Bedingungen in anterior-posteriorer (AP) Projektion erfolgte die Ex-situ – Messung in AP und in laterater Projektion. Anschließend wurden in einem axialen Kompressionsversuch, nach der Dreisegment-Methode, die Versagenslasten der Brustwirbelkörpersegmente (BWK) 5–7, 9–11 und dem Lendenwirbelkörpersegment (LWK) 2–4 bestimmt. Der Korrelationskoeffizient zwischen den Versagenslasten der beiden thorakalen Segmente betrug r = 0,85, die Versagenslasten der beiden thorakalen Segmente korrelierte mit dem lumbalen Segment nur moderat (BWK 6 vs. LWK 3 r = 0,61; BWK 10 vs. LWK 3 r = 0,68). Die laterale Ex-situ – DXA-Messung erbrachte signifikant höhere Korrelationen (p < 0,05) mit den Versagenslasten der lumbalen Wirbelsäule als die In-situ – DXA-Messung in AP-Projektion (r = 0,85 vs. 0,71). Die Korrelationen der thorakalen Versagenslasten mit der lateralen Ex-situ – DXA-Messung und der In-situ – DXA-Messung in AP-Projektion waren jedoch gleich (r = 0,69 vs. 0,67 für BWK 10 und r = 0,61 vs. 0,65 für BWK 6). Diese Ergebnisse demonstrieren eine substantielle Heterogenität der mechanischen Kompetenz innerhalb der Wirbelsäule älterer Individuen. Das mechanische Versagen der Lendenwirbelsäule kann am besten aus der lateralen DXA-Messung an explantierten Knochen vorhergesagt werden, somit scheint die lumbale In-situ – AP-Messung einer nicht unbedeutenden Beeinflussung durch die posterioren Element zu unterliegen, die die Vorhersagekraft der Messung reduzieren. Für die Vorhersage der Versagenslasten in der thorakalen Wirbelsäule und den thorakolumbalen Übergangsbereich ist die klinische In-situ – Messung der Lendenwirbelsäule in anterior-posteriorer Projektion der Ex-situ – Messung in beiden Projektionen jedoch nicht unterlegen. Somit scheint die lumbale In-situ – DXA in anterior-posteriorer Projektion ein mechanisch bedingtes Frakturrisiko für die thorakale und lumbale Wirbelsäule in gleicher Weise vorhersagen zu können. Die Artefaktbeeinflussung der lumbalen In-situ – AP-Messung scheint für die Vorhersage eines Frakturrisikos in der thorakalen Wirbelsäule eine eher untergeordnete Rolle zu spielen. Die klinische DXA-Messung der Lendenwirbelsäule in anterior-posteriorer Projektion kann daher als nicht-invasive Methode Aussagen über ein mögliches Frakturrisiko treffen und dazu beitragen Risikopatienten zu diagnostizieren und einer adäquaten, antiresorptiven Therapie zu unterziehen.