Constanze Funck
Dr. med.
Neue Methoden der Quantitativen Ultraschalldensitometrie im Vergleich zu konventionellen
Methoden der Knochendichtemessung mittels Dual-Röntgen-Absorptiometrie:
Ultraschallmessung entlang der Tibia und an den proximalen Phalangen der Hand
Geboren am 17.11.1961 in Stuttgart
Reifeprüfung am 27.06.1981 in Lüdenscheid
Studiengang der Fachrichtung Medizin vom WS 1990/91 bis SS 1998
Physikum am 24.03.1993 an der Universität Heidelberg
Klinisches Studium in Heidelberg
Praktisches Jahr in Heidelberg
Staatsexamen am 11.05.1998 an der Universität Heidelberg
Promotionsfach: Innere Medizin
Doktorvater: Priv.-Doz. Dr. med Chr. Wüster
Osteoporose, charakterisiert durch Wirbelkörperfrakturen, findet sich regional unterschiedlich
bei 10-20% der weiblichen und 10% der männlichen Bevölkerung über 50 Jahre. Die Kosten
für Schenkelhalsfrakturen betragen für Deutschland jährlich durchschnittlich 1 Mrd. DM.
Nach einer Schenkelhalsfraktur liegt die Mortalität im ersten Jahr zwischen 10 und 30%.
Niedrige Knochendichte ist ein wichtiger Risikofaktor für die Entwicklung von Frakturen;
Störungen der Knochenbeschaffenheit und -struktur werden postuliert, können aber bei
Patienten noch nicht gemessen werden. Die Quantitative Ultraschalldensitometrie (QUS) ist
eine neue, radioaktiv unbelastende, kostengünstigere und nicht-invasive Methode, um die
Integrität von Knochen in vivo zu untersuchen.
Gegenstand der vorliegenden Arbeit waren zwei neue QUS-Methoden, die zum einen die
Ultraschallgeschwindigkeit entlang der Corticalis der Tibia (SoundScan 2000, Myriad
Ultrasound Systems Ltd, Israel), zum anderen an den proximalen Phalangen der Hand messen
(DBM Sonic 1200, Igea, Italien). Das Ziel dieser Messungen bestand darin, Untersuchungen
zur Präzision durchzuführen, Referenzwerte für den Raum Heidelberg bereitzustellen, die
diagnostische Wertigkeit der neuen Methoden zu erfassen, sowie die Vergleichbarkeit von
QUS- und DXA-Meßwerten (Lunar DPX-L, Lunar, Wisconsin) zu beurteilen.
Die Untersuchung der in-vivo Präzision wurde für beide Methoden an 10 gesunden
Probanden vorgenommen. Für die Erstellung der Referenzwerte wurde ein Kollektiv von
insgesamt 150 gesunden Frauen im Alter zwischen 22 und 94 Jahren untersucht. Die
diagnostische Wertigkeit wurde anhand eines kleinen Patientenkollektivs mit
Schenkelhalsfrakturen im Vergleich zu einem altersangeglichenen gesunden Kollektiv sowie
Patientinnen mit nicht-osteoporotischen Frakturen ermittelt. Um Aussagen über die
Vergleichbarkeit von QUS- und DXA-Messungen treffen zu können, wurde ein Großteil der
Probandinnen zusätzlich mittels Ultraschallmessungen am Calcaneus sowie DXA-Technik
gemessen.
Die Ergebnisse der Präzisionsuntersuchung beider QUS-Methoden stimmen gut mit den
Erfahrungen anderer Arbeitsgruppen derselben Methoden überein. Die in-vivo Messungen
zeigten sehr niedrige Variationskoeffizienten von 0,4% für den SoundScan bzw. 0,52% für
den DBM Sonic. Der Beschreibung der Beziehung zwischen Lebensalter und
Ultraschallgeschwindigkeit des Knochens diente das lineare Regressionsverfahren am besten.
Für beide QUS-Methoden wurde eine signifikante Abnahme der Ultraschallgeschwindigkeit
mit zunehmendem Lebensalter festgehalten; ebenso zeigten prämenopausale Probandinnen
signifikant höhere Messwerte als postmenopausale. Auch wiesen postmenopausal
östrogensubstituierte gegenüber nicht-substituierten Probandinnen höhere
Ultraschallgeschwindigkeiten auf. In der Literatur finden sich zu den Fragen der
Altersabhängigkeit sowie des Einflusses der Menopause auf die Knochendichte z.T. sehr
unterschiedliche Ergebnisse, wobei zu dieser Problematik bisher allein Querschnittstudien
heranzuziehen waren. Auch die diagnostische Wertigkeit beider Methoden, ausgedrückt
einerseits als die Abweichung von der mittleren alters- und geschlechtsangeglichenen Norm
(z-Wert) und andererseits graphisch in Form von Receiver-operating-characteristic-curves
(ROC-Analysen) war vergleichbar mit der anderer QUS-Methoden sowie Messungen mittels
DXA-Technik. Untersuchungen zur Vergleichbarkeit von QUS-Methoden und DXA-Technik
zeigten für beide QUS-Methoden signifikante Korrelationen zu Messungen an der LWS sowie
am Oberschenkelhals mit DXA und Ultraschallmessungen am Calcaneus. Ein Vergleich der
Literatur zeigt insgesamt bessere Korrelationen für Messungen jeweils mittels DXA-Technik
und QUS-Methoden untereinander; eine Tatsache, die den unterschiedlichen
Informationsgehalt der Messmethoden über den Knochen erneut unterstreicht.
Zusammenfassend lassen sich folgende Schlußfolgerungen ziehen:
Die Quantitative Ultraschalldensitometrie ist ein präzise Methode in der Bestimmung der
Ultraschallgeschwindigkeit entlang der Tibia sowie an den proximalen Phalangen der Hand.
Tibiale und phalangeale QUS nimmt mit zunehmendem Lebensalter ab, detektiert höhere
Werte bei prämenopausalen sowie östrogensubstituierten postmenopausalen Frauen im
Gegensatz zu niedereren Werten bei Patientinnen mit Schenkelhalsfrakturen. Messungen mit
QUS und DXA-Technik lassen sich trotz signifikanter Korrelation nicht direkt miteinander
vergleichen. Die Ansätze zur Klärung der Frage, was genau durch Ultraschallmessungen
erfaßt wird, müssen vertieft werden. Ebenso sind weitere prospektive Studien notwendig, um
den Wert der neuen QUS-Methoden in der Frakturvorhersage zu klären.
