Trabekuläre Knochenstruktur- und Texturanalyse mittels Multi Detektor Computertomographie
[thesis]
Marie Kentenich, Universitätsbibliothek Der FU Berlin, Universitätsbibliothek Der FU Berlin
2013
Hintergrund: Es ist davon auszugehen, dass die Quantifizierung der trabekulären Knochenstruktur die Evaluierung der biomechanischen Festigkeit und damit die Diagnostik der Osteoporose über den derzeitigen leitliniengebundenen Standard der Messung der Knochenmineraldichte (BMD) verbessern kann. Die in vivo Bildgebung dieser Knochenmikroarchitektur stellt hierbei die größte Herausforderung. Ziel der vorliegenden experimentellen Studie war es, anhand von in situ Bildgebungen an intakten humanen
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... zkörperpräparaten die Genauigkeit der Knochenstrukturanalyse mittels MDCT neuester Generation zur Diagnostik der Knochenqualität zu evaluieren. Methodik: Struktur- und Texturparameter (BV/TV: total bone volume; Tb.N: trabecular number, Tb.Th: trabecular thickness; Tb.Sp: trabecular spacing), sowie die BMD, wurden anhand von hochauflösenden Computertomographien (64 -Schicht-MDCT, Schichtdicke: 500 µm) an 45 Wirbelkörpern (Auflösung: 268 x 268 µm2) und 30 Calcanei (Auflösung: 208 x 208 µm2) ermittelt. Die Strukturparameter wurden daraufhin zum Referenzstandard, der Mikro - Computertomographie (µCT; Voxelgröße: 16 x 16 x 16 µm3), korreliert. In einem weiteren Schritt wurden genannte CT-Messparameter zur biomechanischen Festigkeit der Knochenproben (app. EM: apparent elastic modulus) aus uniaxialen Kompressionstests und Mikro Finite Elemente Methode (µFEM) korreliert. Ergebnisse: Bei Wirbelkörpern und Calcanei konnten Strukturparameter und BMD der MDCT-Bildgebung signifikant mit dem Referenzstandard µCT korreliert werden (app. BV/TV: R2 = 0,64 und 0,65; app. Tb.Th: R2 = 0,36 und 0,51; vBMD: R2 = 0,86 und 0,71; p < 0,0001 – 0,01). Die Erfassbarkeit der Knochenstruktur mittels MDCT konnte somit in einem simuliertem in vivo Versuchsaufbau bestätigt werden. Gleiche Parameter bieten auch die höchsten singulären Korrelationen zur biomechanischen Festigkeit (app. BV/TV: R2 = 0,58 und 0,56; app. Tb.Th: R2 = 0,46 und 0,38; vBMD: R2 = 0,58 und 0,53; p < 0,001). Durch eine multivariate Kombination von Knochenstruktur- mit Knochente [...]
doi:10.17169/refubium-10864
fatcat:hi42jigg3vdcbmd46q3crxu75q