Volumetrische Knochendichtebestimmung der Lendenwirbelsäule mittels eines neu entwickelten phantomfreien Dual-Energy CT Postprocessing-Algorithmus im Vergleich mit Dual-Röntgen-Absorptiometrie

Zielsetzung:

Derzeitige Knochendichtebestimmungsmethoden erfordern häufig eine Phantomkalibrierung. Das Ziel dieser Studie war es, einen neu entwickelten Dual-Energy CT Postprocessing-Algorithmus für in vivo phanomfreie, volumetrische Knochendichtemessungen der Lendenwirbelsäule im Vergleich mit der Dual-Röntgen-Absorptiometrie (DXA) zu evaluieren.

Material und Methoden:

Unsere retrospektive Studie wurde von der institutionellen Ethikkommission genehmigt. Daten von klinisch indizierten Dual-Energy CT- und DXA-Untersuchungen von 47 Patienten wurden analysiert. Um eine Verzerrung der statistischen Korrelation zu limitieren, lag das maximale Zeitintervall zwischen beiden Untersuchungen bei 2 Monaten. Mittels eines neu entwickelten Dual-Energy-CT Postprocessing-Algorithmus wurde der trabekuläre Knochen der Lendenwirbelkörper von L1-L4 markiert und deren trabekuläre Knochendichte volumetrisch gemessen, nachdem 5 Volumina von Interesse (VOI) in unterschiedlichen Schichtebenen eines Wirbelkörpers manuell bestimmt wurden. Zusätzlich wurde die Knochendichte der Lendenwirbelkörper planar mittels DXA gemessen. Pearson Produkt-Moment-Korrelation, Bland-Altman Diagramme sowie weitere Regressionsanalysen wurden für die statistische Analyse berechnet.

Ergebnisse:

Insgesamt 186 Lendenwirbelkörper von 47 Patienten (24 männlich, 23 weiblich) wurden analysiert. Die durchschnittliche DXA-basierte Knochendichte aller Lendenwirbelkörper war 0,986 g/cm², und 20 Patienten (42,6%) zeigten nach Leitlinie der Weltgesundheitsorganisation osteoporotische Knochendichtewerte. Die durchschnittliche Dual-Energy CT-basierte Knochendichte lag bei 88,68 mg/cm³. Den CT-Leitlinien des American College of Radiology folgend, identifizierten die Dual-Energy CT-Messungen 17 Patienten (36,0%) mit osteoporotischer Knochendichte. Die statistische Analyse zeigte eine moderate Korrelation zwischen volumetrischen Dual-Energy CT-basierten und planaren DXA-basierten Knochendichtewerten mit einem Pearson Korrelationskoeffizienten von r = 0,421.

Schlussfolgerungen:

Ein neu entwickelter Dual-Energy CT Postprocessing-Algorithmus ermöglicht phantomfreie, volumetrische Knochendichtemessungen des trabekulären Knochens der Lendenwirbelsäule.

Die Autoren geben an, dass kein Interessenkonflikt besteht.