¹Klinik für Unfallchirurgie, Orthopädie und Plastische Chirurgie, Universitätsmedizin Göttingen, Göttingen, Deutschland

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Zielsetzung und Fragestellung: Studien konnten zeigen, dass durch die Verwendung der Vertebral Bone Quality (VBQ) das Vorliegen einer Osteoporose bis zu einem gewissen Grad durch die Magnetresonanztomographie (MRT) bestimmt werden kann. Die VBQ basiert derzeit auf normalisierten lumbalen spongiösen Signalintensitäten. Obwohl die ossäre Stabilität maßgeblich auch durch die Kortikalis bestimmt wird, findet diese in der VBQ bislang keine Berücksichtigung. Ziel dieser Studie war die Weiterentwicklung der VBQ als klinische praktikable Screening-Methode für Osteoporose unter Einbezug der Kortikalis.

Material und Methoden: Es erfolgte eine retrospektive Bestimmung der spongiösen und kortikalen VBQ für die Sequenzen T1, T2 und STIR sowie der volumetric Bone Mineral Density (vBMD) bei Patient*innen unserer Klinik aus dem Zeitraum 2017–2023. Die spongiöse VBQ wurde anhand der Signalintensität der Wirbelkörper L1-L4 bestimmt und mittels Liquorsignal auf Höhe L3 normalisiert. Die kortikale VBQ wurde für die genannten Wirbelkörper im Sinne eines Artefakts zwischen Spongiosa und Bandscheibe als deren Quotient bestimmt (SignalintensitätSpongiosa/SignalintensitätBandscheibe) und ebenfalls normalisiert. Die vBMD wurde mittels quantitativer Computertomographie unter Verwendung der Software CliniQCT (Mindways Software, Inc., USA) ermittelt. Zur Vorhersage wurden lineare und binäre logistische (gesund vs. osteopen/osteoporotisch [vBMD < 120 mg/ml]) Regressionen durchgeführt. Eine ROC-Analyse wurde zur Ermittlung der Vorhersagequalität bezüglich einer Osteoporose für die binäre Regression ergänzt.

Ergebnisse: 173 Patient*innen mit einem Durchschnittsalter von 65,1 ± 16,0 Jahren wurden in die Studie eingeschlossen. Hiervon waren 98 Frauen (66,0 ± 16,6 Jahre) und 75 Männer (64,0 ± 15,3). 84 Patient*innen (48,6%) hatten eine Osteoporose (vBMD < 80mg/cm³), 50 (28,9%) eine Osteopenie (vBMD < 120 mg/cm³) und 39 (22,5%) waren knochengesund (vBMD ≥ 120 mg/cm³). Die linearen Regressionen bestätigten das bis dato beste Kombinationsmodell für die spongiöse VBQ mit VBQT1*VBQT2/VBQSTIR bei einem Bestimmtheitsmaß R2 = 0,404. Für die kortikale VBQ fand sich ebenfalls für VBQT1* VBQT2/VBQSTIR das optimale Bestimmtheitsmaß mit einem R2 = 0,503. Weitere Kombinationen aus spongiöser und kortikaler VBQ verbesserten das Bestimmtheitsmaß nicht. Die binären Regressionen bestätigten die beste Einschätzung einer Osteoporose für die kortikale VBQ mit einer AUC von 0,809, einer Sensitivität von 0,882 und einer Spezifität von 0,778.

Diskussion und Schlussfolgerung: Durch Bildung des Quotienten aus VBQSpongiosa und VBQBandscheibe mit der Rationale, dadurch das Artefakt zwischen Wirbelkörper und Bandscheibe als Wert für die Kortikalis zu erfassen, ist es gelungen, die VBQ im Vergleich zum vorherigen rein spongiösen Modell zur Diagnosestellung einer Osteoporose mittels MRT signifikant zu optimieren. Die bis dato optimale Kombination VBQT1*VBQT2/VBQSTIR konnte bestätigt werden.