Knochendichtemessung

Medizinische Expertise: Dr. med. Nonnenmacher
Qualitätssicherung: Dipl.-Biol. Elke Löbel, Dr. rer nat. Frank Meyer

Letzte Aktualisierung am: 18. März 2024

Dieser Artikel wurde unter Maßgabe medizinischer Fachliteratur und wissenschaftlicher Quellen geprüft.

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Eine Knochendichtemessung dient der Einschätzung des Risikos für Osteoporose sowie Knochenfrakturen. Unterschiedliche Messverfahren ermöglichen eine Bewertung von Knochenfestigkeit und -struktur, indem der Kalksalzgehalt im untersuchten Knochen bestimmt wird.

Was ist eine Knochendichtemessung?

Schematische Darstellung der Dichte von gesunden Knochen und Knochen mit Osteoporose. Klicken, um zu vergrößern.

Anhand einer Knochendichtemessung (Osteodensitometrie) wird indirekt über den ermittelten Kalzium-Hydroxylapatit-Gehalt die Stabilität und Qualität der jeweils untersuchten Knochen bestimmt.

Zur Messung der Knochendichte stehen unterschiedliche Verfahren zur Verfügung, die in Bezug auf ihre Aussagekraft differieren. Bei sämtlichen Methoden der Knochendichtemessung kommen den Knochen durchdringende Strahlen (u.a. Röntgenstrahlen, Ultraschall) zum Einsatz, wobei die jeweilige Strahlenbelastung unter der eines Röntgen-Thorax (röntgenologische Untersuchung des Brustkorbs) liegt.

Knochendichtemessungen werden in aller Regel bei Osteoporose bzw. einem Verdacht auf Osteoporose zur Früherkennung und Verlaufskontrolle durchgeführt, da die Relation zwischen Kalksalzgehalt und Knochenmatrix bei einer Ostepoporose erniedrigt ist. Bei bestimmten Erkrankungen des Gastrointestinaltrakts (u.a. Morbus Crohn, Malabsorption), einer langfristigen Einnahme von Kortison, Hyperthyreose (Schilddrüsenüberfunktion) sowie bei organtransplantierten Personen werden aufgrund des erhöhten Osteoporoserisikos ebenfalls regelmäßige Knochendichtemessungen empfohlen.

Funktion, Wirkung, Anwendung & Ziele

Die Knochendichtemessung dient vor allem der (Früh-)Erkennung von Osteoporose (progressive Verminderung der Knochensubstanz) und Osteopenie, die sich durch eine gegenüber dem altersspezifischen Normwert verminderte Knochendichte auszeichnet und als fakultative Vorstufe der Osteoporose gilt. Ebenso kann der Erkrankungsverlauf bei einer Osteoporose im Rahmen regelmäßiger Bestimmungen der Knochendichte kontrolliert werden. Mithilfe einer Knochendichtemessung kann zudem das jeweils individuelle Risiko für Knochenfrakturen festgestellt werden. Bei allen zur Verfügung stehenden Messverfahren werden Strahlen eingesetzt, die in Abhängigkeit von der spezifisch vorliegenden Knochendichte bzw. vom Mineralsalzgehalt unterschiedlich absorbiert werden.

Das Ausmaß der Strahlenabsorption durch die im Knochen befindlichen Mineralsalze lässt Aussagen zur Knochendichte zu, indem die Abweichung von einem alterspezifischen Normwert bestimmt wird. Ein zuverlässiges und am häufigsten zum Einsatz kommendes Verfahren zur Beurteilung des langfristigen Erfolgs einer Osteoporose-Therapie stellt die sogenannte DXA bzw. DEXA (Dual Energy X-Ray Absorptiometry bzw. Doppel-Energie-Röntgen-Absorptiometrie) dar. Hierbei werden zwei Aufnahmen mit energetisch verschiedenen Röntgenquellen angefertigt, so dass der Anteil des Weichteilgewebes (Fett-, Muskel-, Bindegewebe) an der Röntgenabsorption bestimmt und entsprechend abgezogen werden kann.

In aller Regel wird die Messung am Hüftgelenk oder an der Lendenwirbelsäule durchgeführt, weil dort die aussagekräftigsten Resultate erwartet werden können. Die im Rahmen der DXA ermittelte flächenprojizierte Masse (zweidimensionale Flächendichte) dient insbesondere der Einschätzung des Risikos für hüftnahe Knochenfrakturen (u.a. Oberschenkelhalsbruch) sowie für Wirbelkörperbrüche (u.a. an der Lendenwirbelsäule). Darüber hinaus kann die Knochendichte durch eine quantitative Computertomographie (QCT) bestimmt werden. Das Verfahren stellt eine Spezialform der Computertomographie dar, bei welcher dreidimensionale Röntgenschichtaufnahmen der Lendenwirbelsäule durchgeführt werden.

Dies gewährleistet eine Differenzierung zwischen der Knochendichte von Knochenaußenschicht (Kortikalis) einerseits und Knochenbälkchen (Trabekelwerk) andererseits. Da in den Trabekeln die Stoffwechselaktivität höher ist als in der Knochenaußenschicht, lässt das Verfahren Aussagen zu Veränderungen des Knochenstoffwechsels zu. Dies wiederum ermöglicht eine Beurteilung des Risikos für Frakturen sowie der Progressionsrate, mit welcher sich die Knochensubstanz bei Osteoporose zurückentwickelt. Bei einer peripheren quantitativen Computertomographie (pQCT) wird die Knochendichte nicht an der Lendenwirbelsäule, sondern am Unterarm gemessen.

Im Gegensatz zur DXA kann bei einer qualitativen Computertomographie die Zusammensetzung aus Knochen-, Muskel- und Fettgewebe lediglich lokal bestimmt werden. Eine weitere Methode zur Bestimmung der Dichte peripherer Knochen stellt der qualitative Ultraschall (QUS) dar. Hierbei wird der zu untersuchende Knochen sonographisch beschallt. Die Schallabsorption und Geschwindigkeit, mit welcher der Schall den Knochen passiert, lassen Rückschlüsse auf die Knochenbeschaffenheit zu. Da die Knochendichte im Achsenskelett bislang nicht durch dieses Osteodensitometrie-Verfahren bestimmt werden kann, ist ihr Einsatz zur Diagnose und Verlaufskontrolle einer Osteoporose zurzeit noch ungeeignet.

Risiken, Nebenwirkungen & Gefahren

Mit Ausnahme des qualitativen Ultraschalls gehen alle Methoden zur Knochendichtemessung mit einem Einsatz von Röntgenstrahlen und entsprechend in Abhängigkeit von der jeweils eingesetzten Methode mit einer unterschiedlichen Strahlenbelastung für den menschlichen Organismus einher.

So liegt die Strahlenbelastung bei einer DXA bei etwa ein bis sechs µSv, was sich um ein Vielfaches unter der jährlichen Durchschnittbelastung durch die Erdstrahlung von etwa zwei mSv (1 mSv = 1000 µSv) befindet. Mit ein bis fünf mSv korreliert die qualitative Computertomographie mit einer vergleichsweise hohen Strahlenbelastung. Ab 100 mSv jährlich besteht statistisch nachweisbar ein erhöhtes Krebsrisiko.

Für sich betrachtet, ist eine Routine-Röntgenuntersuchung entsprechend in aller Regel risikoarm, allerdings sollten häufige und unnötige Röntgenbilder vermieden werden. Bei Vorliegen einer Schwangerschaft ist eine Knochendichtemessung mit Röntgenstrahlen kontraindiziert, da bereits geringe Strahlenbelastungen die Genese des ungeborenen Kindes beeinträchtigen können.

Typische & häufige Knochenerkrankungen

Quellen

Breusch, S., Clarius, M., Mau, H., Sabo, D. (Hrsg.): Klinikleitfaden Orthopädie, Unfallchirurgie. Urban & Fischer, München 2013
Niethard, F., Pfeil, J., Biberthaler, P.: Orthopädie und Unfallchirurgie. Thieme, Stuttgart 2014
Wülker, N., Kluba, T., Roetman, B., Rudert, M.: Taschenlehrbuch Orthopädie und Unfallchirurgie. Thieme, Stuttgart 2015

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