Die Duale Energie-Röntgenabsorptionsmessung (DXA) hat sich seit Anfang der 90er Jahre weltweit für die nicht-invasive Diagnose von Osteoporose im Sinne der Weltgesundheitsorganisation (WHO) durchgesetzt. Dennoch charakterisieren viele Faktoren die Relevanz dieser Bildgebungstechnologie in der täglichen klinischen Praxis. Zum Beispiel die geringe Verfügbarkeit und die relativ hohen Kosten.
Daher wurde ein Softwareanalysetool entwickelt, um Knochenstrukturinformationen aus konventionellen Röntgenaufnahmen der Lendenwirbelsäule zu extrahieren. Darüber hinaus soll es in einer Teilmenge von postmenopausalen Frauen getestet werden, die gegen Osteoporose mit dem vollständig menschlichen monoklonalen Antikörper Denosumab behandelt wurden. Das Hauptziel dieser Pilotstudie war es, die klinische Anwendbarkeit dieses Softwaretools zu bewerten.

Die Entwicklung dieser innovativen Software basiert auf den Prinzipien fraktaler Modelle, wobei Pixel-Graustufenvariationen in Kombination mit einem spezifischen Maschinenlernalgorithmus verwendet werden. Der erhaltene dimensionslose Parameter, der als Knochenstrukturwert (BSV) bezeichnet wird, wurde anschließend getestet und mit der Knochenmineraldichte (BMD) in einer Unterkohorte von postmenopausalen Frauen mit Osteoporose verglichen. Diese Frauen wurden mit dem monoklonalen Antikörper Denosumab behandelt.

Ergebnisse
Im Vergleich zum Studieneintritt waren nach 3 Jahren und 8 Jahren Behandlung mit Denosumab die mittlere Lendenwirbelsäule BMD sowie die mittlere Lendenwirbelsäule BSV signifikant höher (einseitige ANOVA für DXA: F = 108,2, p < 0,00001; und für BSV: F = 84,3, p < 0,00001). Der Gesamtanstieg des BMD der Lendenwirbelsäule aus DXA im Jahr 8 betrug + 42%. Der Gesamtanstieg des BSV betrug 255%. Insgesamt gab es eine signifikante Korrelation zwischen BMD und BSV (R = 0,51; p < 0,0001).

„Zusammen mit der hochauflösenden QCT-Teilstudie liefert diese Studie gute Belege dafür, dass die fraktalbasierte Analyse konventioneller Röntgenaufnahmen uns Informationen über die strukturellen Eigenschaften von Trabekelknochen liefert. Darüber hinaus liefert diese Methode Informationen über behandlungsbedingte Veränderungen im Knochen, die über die alleinige Messung der Knochenmineraldichte hinausgehen“. – ao.Univ.-Prof. Dr.med.univ. Hans Peter Dimai

Lesen Sie das vollständige Paper hier.

Wenn Sie ein Studienprotokoll für Ihre Forschung benötigen, zögern Sie nicht, uns zu kontaktieren!