68 Regional Differences of Spinal BMD Changes After One Year Once-Monthly Ibandronate as Measured by 3D QCT

Ziel dieser retrospektiven Studie war die Bestimmung des geschlechtsspezifischen Verlaufs der spongiösen und kortikalen Knochenmineraldichte entlang des Femurhalses mit CT. Weiterhin wurden die Korrelationen dieser Dichten mit der mechanischen Belastbarkeit der Knochen sowie die Stellen des Femurhalses mit dem gröβten Einfluβ auf die Belastbarkeit bestimmt.Material und Methoden: 19 weibliche und 23 männliche rechte Femora wurden einer knochengesunden belgischen Krankenhauspopulation im Rahmen der EU-Studie BIOMED/Assessment of Bone Quality post mortem entnommen, tiefgefroren und ohne vorheriges Auftauen im Wasserbad mit Spiral-CT gescannt. Über ein anatomieorientiertes Koordinatensystem wurden verschiedene Auswertevolumina (VOIs) im Femurhals definiert. In diesen VOIs wurden Volumen, Knochenmineraldichte (BMD) und -gehalt (BMC) getrennt nach Kortikalis (c) und Spongiosa (s) bestimmt. Nach dem Scan wurden die Proben Bruchversuchen in einer dem Sturz auf den Trochanter major entsprechenden Anordnung unterworfen und die zum Bruch führende (maximale) Belastung gemessen. Dabei brach ca. ein Drittel der Proben durch den Femurhals, der andere Teil durch den Trochanter major.Ergebnisse: Die zu einem zervikalen Bruch führende maximale Belastung konnte für die männlichen Femora mit sBMC im proximal benachbarten Bereich des Femurhalszentrums zu 87 % und für die weiblichen Proben mit sBMC im Femurhalszentrum zu 86 % am besten erklärt werden. cBMC im distalen Bereich hatte für pertrochantäre Brüche stärkeren Einfluβ auf die maximale Belastung (in männlichen Knochen r2 = 0,78, in weiblichen r2 = 0,43) als sBMC in diesem Bereich. Der Frakturort lieβ sich mit multilinearer Diskriminanzanalyse mit einer Genauigkeit von 0,85 nachvollziehen.Schluβfolgerungen: sBMC ist zur Erklärung der maximalen Belastung besser geeignet als sBMD, und auch cBMC scheint Einfluβ auf die maximale Belastung zu haben. Die QCT am proximalen Femur auf Basis eines anatomieorientierten Koordinatensystems mit der Möglichkeit der lokalen und selektiven Messung des spongiösen und kortikalen Knochens kann ein ausgezeichnetes Werkzeug zur Bestimmung der Belastbarkeit des Knochens darstellen.Objective: In this retrospective study we determined the variation of spongious and cortical bone mineral density along the femoral neck. We also determined the correlations of these densities with mechanical strength and the parts of the neck which were most influential for mechanical strength.Materials and Methods: The right femurs of 19 female and 23 male Belgian hospitalized patients who had not suffered from any known bone disease were excised post mortem. They were then deep frozen and scanned in a water bath by Spiral CT without previous thawing. Using an anatomy-oriented coordinate system, several volumes of interest (VOIs) were defined in the femoral neck. For these VOIs, bone mineral content (BMC) and density (BMD) as well as volume were determined for both spongious (s) and cortical (c) bone, respectively. After scanning, the specimens were subjected to mechanical testing in a fall-loading condition. One third fractured at the neck, the others at the trochanter.Results: sBMC in the region proximal to the center of the neck could best account for peak stresses seen in neck fractures of male bones (r2 = 0.87); in female bones sBMC in the center performed best (r2 = 0.86). For pertrochanteric fractures, cBMC in the most distal VOI had a stronger impact than sBMC in this VOI (in males r2 = 0.78, in females r2 = 0.43). Multi-linear discriminant analysis could explain the fracture location with an accuracy of 85 %.Conclusions: sBMC can better determine the strength of the proximal femur than sBMD. cBMC seems to have additional influence. QCT of the proximal femur based on an anatomy-oriented coordinate system with its capability to selectively and locally measure spongious and cortical bone can be a suitable tool to determine the mechanical strength of the bone.