Trabekuläre Knochendichte der Lendenwirbelsäule bei Kindern und Jugendlichen in der quantitativen CT: Referenzwerte und Peak Bone Mass

Zusammenfassung

Ziel: Ziel dieser Arbeit war es, die trabekuläre Knochendichte in der Lendenwirbelsäule von in Deutschland lebenden Kindern und Jugendlichen bis zum Erreichen der Peak Bone Mass zu untersuchen. Material und Methoden: Bei 28 Kindern und Jugendlichen (15 Knaben, 13 Mädchen, mittleres Alter 11 bzw. 8 Jahre) ohne Erkrankung des Knochenstoffwechels wurde eine quantitative Computertomographie (QCT) am ersten Lendenwirbelkörper durchgeführt. Außerdem wurden 17 gesunde junge Erwachsene untersucht (9 Männer, 8 Frauen, mittleres Alter 20 bzw. 21 Jahre). Wir verwendeten ein Somatom Balance (Siemens, Erlangen) mit der von Siemens vertriebenen Osteo-Software. Scan-Parameter: 1 cm Kollimation, 80 kV, 81 oder 114 mAs. Es wurden die trabekuläre Knochendichte sowie die Fläche und Höhe des ersten Lendenwirbels gemessen, das Volumen und der Gehalt an Kalziumhydroxylapatit (Ca-HA) im trabekulären Anteil wurden berechnet. Ergebnisse: Die Knochendichte bei präpubertären Kindern war für Knaben im Mittelwert (Mw) 148,5 (Median [Mn] 150,1, Standardabweichung [SD] 15,4) mg Ca-HA pro ml Knochen, für Mädchen im Mw 149,5 (Mn 150,8, SD 23,5) mg/ml. Es war kein Unterschied zwischen Knaben und Mädchen zu erkennen. Bei den postpubertären Probanden war ein signifikanter Unterschied (p < 0,001) zwischen männlichen und weiblichen Personen erkennbar: Mw (männlich) 158,0, Mn 162,5, SD 24,0 mg/ml, Mw (weiblich) 191,2, Mn 191,3, SD 17,7 mg/ml. Der Gehalt an Ca-HA im trabekulärem Knochen im ersten Lendenwirbel im präpubertären Alter war bei Knaben im Mw 1,1 (Mn 1,1, SD 0,3) g und bei Mädchen im Mw etwa 1,1 (0,9, 0,4) g. Bei den postpubertären Probanden betrug der Mw für Männer 3,5 g, Mn 3,5 g, SD 0,5 g, für Frauen 2,8, Mn 2,7, SD 0,4 g. Schlussfolgerung: Eine normale Knochendichte liegt bei 150 mg/ml mit einer Standardabweichung von 20 mg/ml für beide Geschlechter und unabhängig vom Alter bis zum Eintritt in die Pubertät vor. Die trabekuläre Peak Bone Mass in der Lendenwirbelsäule ist bei männlichen Probanden höher als bei weiblichen, die Knochendichte zum Zeitpunkt der Peak Bone Mass ist bei weiblichen Probanden höher als bei männlichen.

Abstract

Purpose: The aim of this study was to assess bone density values in the trabecular substance of the lumbar vertebral column in children and young adults in Germany from infancy to the age of peak bone mass. Materials and Methods: We performed quantitative computed tomography (QCT) on the first lumbar vertebra in 28 children and adolescents without diseases that may influence bone metabolism (15 boys, 13 girls, mean ages 11 and 8 years, respectively). We also measured 17 healthy young adults (9 men, 8 women, mean ages 20 and 21 years). We used a Somatom Balance Scanner (Siemens, Erlangen) and the Siemens Osteo software. Scan parameters: Slice thickness 1 cm, 80 kV, 81 or 114 mAs. We measured the trabecular bone density and the area and height of the vertebra and calculated the volume and content of calcium hydroxyapatite (Ca-HA) in the trabecular substance of the first lumbar vertebra. Results: Prepubertal boys had a mean bone density of 148.5 (median [med] 150.1, standard deviation [SD] 15.4) mg/Ca-HA per ml bone, and prepubertal girls had a mean density of 149.5 (med 150.8, SD 23.5) mg/ml. We did not observe a difference between prepubertal boys and girls. After puberty there was a significant difference (p < 0.001) between males and females: Mean density (male) 158.0, med 162.5, SD 24.0 mg/ml, mean density (female) 191.2, med 191.3, SD 17.7 mg/ml. The Ca-HA content in the trabecular bone of the first lumbar vertebra was 1.1 (med 1.1, SD 0.5) g for prepubertal boys and 1.1 (0.9, 0.4) g for prepubertal girls. For post-pubertal males, the mean Ca-HA content was 3.5 g, med 3.5, SD 0.5 g, and for post-pubertal females, the mean content was 2.8, med 2.7, SD 0.4 g. Conclusion: The normal trabecular bone mineral density is 150 mg/ml with a standard deviation of 20 mg/ml independent of age or gender until the beginning of puberty. Peak bone mass (bone mineral content) in the trabecular substance of the lumbar vertebral column is higher in males than in females, and peak bone density is higher in young female adults than in young male adults.

Key words

Bone demineralization - spine - bones - CT-quantitative - children - adolescents

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