Genauere Analysen der Knochenbeschaffenheit bei Osteoporose
Inwieweit eine Osteoporose vorliegt, wird derzeit über eine Messung der Knochenmineraldichte (bone mineral density, BMD) ermittelt. Die Therapie besteht in der Gabe von Bisphosphonaten, die allerdings langfristig den Knochenumbau stören und trotz hoher BMD das Risiko für Frakturen erhöhen kann. Die Knochenqualität wird durch eine Reihe von Faktoren beeinflusst, u.a. Knochenarchitektur, Geometrie und Akkumulation von Mikrofrakturen. Neue Methoden zielen darauf ab, diagnostische Verfahren zu verbessern und die Wirksamkeit von Therapien besser zu überwachen. Das Projekt BONEQUAL (Assessment of bone quality in metabolic bone diseases) untersuchte die Effekte von Alterungsprozessen und Osteoporose auf die Struktur, Zusammensetzung und mechanischen Eigenschaften der Spongiosa (trabekulärer Knochen). Untersucht wurde dies an Biopsiegewebe verstorbener Patienten, die an metabolischen Knochenerkrankungen litten. BONEQUAL entwickelte ein neues 3D-Verfahren für die Analyse des Femurs. Hierfür wurde ein 2D-Bild der BMD über die Schablone eines CT-Scans gelegt. Die Weiterentwicklung dieser Technologie könnte dazu beitragen, das Frakturrisiko bei Osteoporose besser abzuschätzen. Die neuen Messmethoden zeigten, dass die Häufung von Knochenbrüchen im Alter hauptsächlich auf die nachlassende Viskoelastizität zurückzuführen ist. Im Rahmen des Projekts wurden Veränderungen in der Knochenzusammensetzung auch mittels Infrarotspektroskopie ermittelt, was als aussagefähige diagnostische Methode empfohlen wurde. Die nächste Aufgabe ist, die quantitative Bildgebung zu verbessern. Daher untersuchte BONEQUAL, wie hoch die Auflösung des Bildes sein muss, um gesundes von osteoporotischem Knochengewebe zu unterscheiden. Eine Analyse der strukturellen Parameter der Knochensubstanz ergab, dass die Auflösung mindestens 100 Mikrometer betragen muss. BONEQUAL entwickelte neue Bildgebungsverfahren und Technologien, um den Beginn einer Osteoporose frühzeitig zu erkennen bzw. das Knochenbruchrisiko zu ermitteln.
