Genauere Diagnose bei Osteoporose

Von Osteoporose ist in Deutschland etwa ein Viertel aller Menschen über 50 Jahren betroffen. Die Krankheit führt dazu, dass die Knochensubstanz schrumpft und damit das Risiko für Brüche deutlich ansteigt. Um Osteoporose zu diagnostizieren, wird bisher die Knochendichte gemessen. Lokale Struktur- und Knochendichte-Änderungen sind mit den bisherigen Messverfahren aber nicht berechenbar. Franz Pfeiffer von der Technischen Universität München und sein Team machen das nun möglich: „Mit unserem neu entwickelten Nano-Computertomographie-Verfahren lassen sich die Veränderungen von Struktur und Dichte der Knochen hochaufgelöst und dreidimensional darstellen.“

Das Prinzip, das ihrer Messmethode zugrundeliegt, ist seit langem bekannt: Computertomographen werden etwa im Krankenhaus verwendet, um den menschlichen Körper mit Röntgenstrahlen zu durchleuchten. Ein Detektor misst dabei aus verschiedenen Winkeln, wie viel Röntgenstrahlung jeweils absorbiert wird. Kurz gesagt: Es werden Röntgenbilder aus verschiedenen Richtungen aufgenommen. Setzt man viele solche einzelnen Bilder zusammen, entstehen mittels Bildverarbeitung digitale 3-D-Bilder.

Die neue Nano-Tomographie-Methode misst nun für jeden dieser Winkel nicht nur die absorbierte Strahlung, sondern auch die Teile des Röntgenstrahls, die in verschiedene Richtungen abgelenkt werden. So entsteht für jeden Punkt ein Streubild, das die genaue Nanostruktur zeigt. Mit Hilfe eines von den Forschern entwickelten Rechenmodells lässt sich die Summe der Streubilder in dreidimensionale Bilder übersetzen.

Mit der neuen Technik sind selbst kleinste Dichteunterschiede sehr genau darstellbar. Dieser Fortschritt ist in der Knochenforschung von besonderer Bedeutung, denn dank dieses Verfahrens kann etwa die Frühphase der Osteoporose-Erkrankung sehr genau untersucht werden. Zudem ermöglicht es den Ärzten, die Behandlungserfolge verschiedener Therapieansätze auszuwerten und miteinander zu vergleichen.