Insuffizienzfrakturen im zervikalen, thorakalen, lumbalen und sakralen Wirbelsäulenbereich in Abhängigkeit von der spongiösen Knochendichte – Eine in-vitro-Studie

Einleitung Das Risiko für osteoporotische Insuffizienzfrakturen am Achsenskelett steigt mit zunehmender Abnahme der Knochendichte, wobei sich thorakal und thorakolumbal eine Häufung findet. Um die unterschiedliche Verteilung von Insuffizienzfrakturen entlang der Wirbelsäule besser zu verstehen, wurden morphologische und osteodensitometrische Untersuchungen mittels CT in den verschiedenen Wirbelsäulenabschnitten durchgeführt.

Methode Von 30 Körperspendern wurden die gesamten Wirbelsäulen (WS), zur Simulation eines homogenen, anatomisch analogen Körperumfangs, möglichst luftfrei, in ein Plexiglas-Wasser-Phantom (KG-Rohr aus Hart-Polyvinylchlorid, PVC-U) mit einem Durchmesser von 25cm und einer Länge von 125cm fixiert. Danach wurde ein hochauflösendes Spiral-CT (GE Revolution EVO / 64 Zeilen CT / laterales Scanogramm, axiale Schichtdicke < 1 mm, sowie axiale und sagittale Reformation mit einer Schichtdicke von 2 mm) durchgeführt. In den sagittal reformierten Schnittbildern erfolgte die Detektion und Gradeinteilung von Wirbelkörperdeformitäten durch zwei unabhängige Radiologen. Es wurden WS mit Metastasen, einer diffusen idiopathischen Skeletthyperostosis oder ausgeprägten Skoliose von der weiteren Untersuchung ausgeschlossen, so dass 26 von 30 WS (Durchschnittsalter 81,2±8,1 Jahre) weiter ausgewertet wurden. Zur Visualisierung der gesamten Wirbelsäulenanatomie erfolgte eine 3D-Volumendarstellung an einer externen Workstation (GE AW-Server Version 2.0. Vermessung der WS in GE Centricity RIS-i Version 5.0). Eine Knochenmineralgehaltsbestimmung erfolgte mittels QCT (GE Revolution EVO / 64 Zeilen CT, Mindways Software 3D Volumetric QCT Spine). Die Bestimmung des spongiösen Knochenmineralgehalts erfolgte im Volumenblock in Höhe von LWK 1, LWK 2 und LWK 3. Der KMG-Mittelwert (mg/cm3), wurde zu Abschätzung einer Osteoporose herangezogen. Es erfolgte eine zusätzliche Messung der CT-morphologischen Spongiosadichte in Hounsfield-Einheiten (HU-Werte) der einzelnen Wirbelköper von HWK 3 bis SWK 2 (insgesamt 624 Wirbelkörper), jeweils durch eine im mittvertebralen spongiösen Raum manuell positionierte ROI.

Ergebnisse Bei allen WS lag eine Osteoporose vor. Bei einem KMG unterhalb von 60 mg/ml fanden sich signifikant vermehrte Sinterungsfrakturen im thorakalen und thorakolumbalen Bereich. Frakturen im HWS-Bereich fanden sich insgesamt nicht. Die Spongiosadichte war signifikant höher in den zervikalen (183,3 HU im Mittel) als in den lumbalen (64,1 HU im Mittel) und sakralen (25,5 HU im Mittel) Wirbelkörpern aller untersuchten WS.

Diskussion Ein Knochenmineralgehaltsverlust der Wirbelkörperspongiosa führt zu einem erhöhten Frakturrisiko, welches sich auch bei unseren Wirbelsäulen findet. Jedoch wird im zervikalen Bereich ein scheinbarer Schwellenwert für das Auftreten von Sinterungsfrakturen nicht unterschritten.

Keywords Insuffizienzfrakturen, Osteoporose, QCT, spongiöse Knochendichte, Wirbelsäule

Korrespondenzadresse Guido Schröder, Warnow Klinik Bützow, Klinik für Orthopädie und Unfallchirurgie, Am Forsthof 3, 18246 Bützow, Deutschland, E-Mail: [e-mail]