Periphere quantitative Computertomographie zur Knochenmineralmessung mit einem neuen speziellen QCT-Scanner

 

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Zusammenfassung

Vor einigen Jahren haben wir einen speziellen ¹²⁵J-Scanner für Knochendichtemessungen am Unterarm entwickelt. Die ersten daraus weiterentwikkelten kommerziell gefertigten Scanner (Stratec SCT 900) wurden nun getestet und ihre klinische Validität geprüft. Die Scanner besitzen eine ¹²⁵J-Photonenquelle mit einer Multidetektor-Translations-Rotations-Fächerstrahlgeometrie und neuentwickelten Halbleiterdetektoren. Die Quantifizierung von Spongiosa und Gesamtknochendichte an einem standardisierten Meßort des distalen Radius weist eine überlegene In-vivo-Reproduzierbarkeit von < 1 % auf, verglichen mit anderen densitometrischen Techniken. Die In-vitro-Reproduzierbarkeit beträgt zwischen 0,2 und 0,4 %, ermittelt an Kalibrierphantomen. Die hohe In-vivo-Reproduzierbarkeit wird durch automatische Konturfmdungsalgorithmen erreicht, mit denen die Knochenmasse im CT-Querschnitt am identischen Meßort erfaßt wird. Als Referenzkollektiv wurden 201 gesunde Männer und 400 gesunde Frauen gemessen, letztere wurden mit 182 postmenopausalen Osteoporosen verglichen. Die hohe Präzision des Geräts und die hohe Sensitivität bei Veränderungen der trabekulären Knochenmasse am Meßort stellen eine wertvolle Methodik zur Diagnostik und für Verlaufskontrollen bei Erkrankungen und Therapiemaßnahmen zur Verfügung.

Summary

Some years ago we designed a special purpose gamma-ray QCT scanner for bone mineral measurements at the forearm. Currently, the first commercially built scanners (Stratec SCT 900) are being tested and clinically evaluated. The scanner uses an ¹²⁵I photon source with a multidetector translate rotate fan beam geometry and newly developed semiconductor crystals. Quantification of trabecular bone and total bone at a standardized radial cross section gives an in-vivo reproducibility of < 1 %, which is superior compared to all other bone mineral measurement techniques. In-vitro reproducibility is between 0.2 and 0.4 %, measured with calibration phantoms. The high in vivo reproducibility is ensured by automatic contour finding algorithms to determine the bone mass within a forearm cross sectional slice. A number of healthy men (n = 201) and women (n = 400) were examined to obtain a reference population for comparison to patients with generalized bone disease. We compared 182 osteoporotic females with healthy subjects. The high precision of the device and the high sensitivity of the measurement site considering changes of trabecular bone mass provide a very powerful means for monitoring bone mineral loss or changes due to therapy, as well as high diagnostic sensitivity.