Lunar Achilles Insight – Osteosonographie (QUS) – Knochendichtemessung (QUS)

Die Osteosonographie ist ein nicht-invasives, strahlungsfreies Verfahren zur Messung der Knochendichte (Knochenfestigkeit) und gehört zu den Methoden der Osteodensitometrie (Knochendichtemessung). Sie wird insbesondere bei Osteoporose-gefährdeten Patienten (Menschen mit erhöhtem Risiko für Knochenschwund) zur Frühdiagnose, Risikobewertung und Verlaufskontrolle eingesetzt. Die Methode basiert auf der quantitativen Ultraschallmessung (QUS (Ultraschallbasierte Knochendichtebestimmung)) an peripheren Skelettabschnitten, in der Regel am Fersenbein (Kalkaneus).

Ein häufig eingesetztes System ist das Lunar Achilles Insight, das die Schallgeschwindigkeit (SOS (Speed of Sound)) und die breitbandige Ultraschallabschwächung (BUA (Broadband Ultrasound Attenuation)) misst. Diese Parameter ermöglichen eine indirekte Bestimmung der Knochenstruktur, -elastizität und -festigkeit.

Die Messung am Fersenbein hat sich klinisch bewährt, da dieser Ort überwiegend aus schwammartigem Knochen besteht und eine hohe Aussagekraft in Bezug auf das gesamte Skelettsystem bietet.

Synonyme

• Quantitative Ultraschallmessung
• QUS
• Ultraschallgestützte Knochendichtemessung
• Ultraschallosteodensitometrie
• Osteosonographie

Indikationen (Anwendungsgebiete)

• Osteoporose:
  
  • Früherfassung der Osteoporose (Knochenschwund)
  • Früherfassung der Osteopenie (Minderung der Knochendichte)
  • Frakturrisikoabschätzung (Knochenbruchrisikoabschätzung)
  • Stadien-Einteilung der manifesten Osteoporose
  • Verlaufskontrolle der Progression
  • Verlaufskontrolle der (medikamentösen) Therapie
• Patienten über 65 Jahre ohne Risikofaktoren für eine Knochendichteminderung
• Patienten über 65 Jahre mit den folgenden Risikofaktoren:
  
  • Osteoporosebelastung in der Familie – mindestens zwei Familienmitglieder mit Osteoporose
  • Familienanamnese mit Erkrankungen, die mit einer Knochendichteminderung einhergehen
  • Hypogonadismus – Keimdrüsenunterfunktion (Hoden/Eierstöcke) von Mann beziehungsweise Frau
  • frühes Klimakterium (Menopause, Wechseljahre)
  • Fraktur (Knochenbruch) nach der Menopause
  • altersabhängiger, deutlicher Verlust der Körpergröße
  • Genussmittelkonsum: Alkohol (Frau: > 20 g/Tag; Mann: > 30 g/Tag); Tabak (Rauchen – bei Osteoporose nach der Menopause)
  • Bewegungsmangel
  • BMI (Body-Mass-Index) < 20 kg/m²
  • unbeabsichtigter Gewichtsverlust von über 10 kg oder von mehr als 10 % in den vergangenen Jahren
  • keine Östrogensubstitution in der Postmenopause
• Weitere Indikationen:
  
  • Hormonelle Faktoren – Östrogenmangel bei Mädchen und jungen Frauen, z. B. bei später Menarche (verzögerter Pubertät, > 15. Lebensjahr)
  • Früher Eintritt der Wechseljahre (< 45. Lebensjahr) oder eine frühzeitige Ovarektomie (Eierstockentfernung)
  • Menopause (Wechseljahre der Frau)
  • Andropause (Wechseljahre des Mannes)
  • Anorexia nervosa (Magersucht)
  • chronische Erkrankungen oder Operationen, die Knochenschwund auslösen können, z. B. Dünndarmerkrankungen und Magenoperationen
  • chronische Niereninsuffizienz (chronische Nierenschwäche)
  • erhöhtes Sturzrisiko (mehr als 2 Stürze in 6 Monaten)
  • früher aufgetretene Frakturen (Knochenbrüche)
  • Gelenkerkrankungen mit Bewegungseinschränkung
  • Hyperthyreose (Schilddrüsenüberfunktion)
  • Hyperparathyreoidismus (Nebenschilddrüsenüberfunktion)
  • Osteopathien (Knochenerkrankungen)
  • Glucocorticoid-Langzeittherapie – Cortisol-Einnahme
  • systemische Langzeittherapie mit den folgenden weiteren Medikamenten: Antiepileptika, Glucocorticoide, Heparin, Marcumar
  • Therapie mit Immunsuppressiva nach Organtransplantationen
  • Patienten nach Transplantation, v.  a. von Niere, Leber und Herz
  • Zustand nach Operationen im Bereich des Gastrointestinaltraktes (Magen-Darm-Trakt)

Das Verfahren

Die Osteosonographie ist ein nicht-invasives, strahlungsfreies Verfahren, das auf der quantitativen Messung von Ultraschallwellen durch trabekuläres Knochengewebe basiert. Das Verfahren wird in bequemer sitzender Position durchgeführt und ist für den Patienten vollständig schmerzfrei und ohne physische Belastung.

• Messgerät In der klinischen Praxis kommt u. a. das Lunar Achilles Insight-Gerät zum Einsatz. Dieses transportable System wiegt ca. 10 kg, ist einfach zu bedienen und für den Einsatz in der Routineversorgung konzipiert. Das Fersenbein (Kalkaneus) wird dabei ergonomisch im Gerät positioniert.
• Physikalisches Messprinzip: Die Methode basiert auf zwei messbaren Ultraschallparametern:
  • Speed of Sound (SOS) – Geschwindigkeit der Schallausbreitung durch den Knochen
  • Broadband Ultrasound Attenuation (BUA) – frequenzabhängige Schallabschwächung durch das Knochengewebe
  Diese Parameter erlauben Rückschlüsse auf die Dichte, Elastizität und Mikroarchitektur des Knochens.
• Messvorgang
  • Ein Ultraschallsender platziert an einer Seite des Fersenbeins sendet breitbandige Schallwellen durch das Knochengewebe.
  • Auf der gegenüberliegenden Seite befindet sich ein Empfänger, der die durchgeleiteten Signale detektiert.
  • Die gemessene Zeitdifferenz und Signalabschwächung werden elektronisch verarbeitet und liefern die quantitativen Messwerte (SOS, BUA).
  • Diese Werte korrelieren mit der trabekulären Knochenstruktur und erlauben eine differenzierte Abschätzung des Frakturrisikos.
• Bevorzugter Messort
  Primär wird das Fersenbein (Kalkaneus) gemessen, da es einen hohen Anteil an trabekulärem Knochen aufweist. Alternativ kann die Messung auch an anderen peripheren Skelettabschnitten wie Schienbein, Unterarm oder Finger erfolgen – diese spielen jedoch in der klinischen Praxis eine untergeordnete Rolle.

Interpretation und mögliche Befunde

Die Auswertung der Osteosonographie erfolgt auf Basis der beiden Hauptparameter:

• Speed of Sound (SOS) – misst die Schallgeschwindigkeit durch den Knochen
• Broadband Ultrasound Attenuation (BUA) – misst die frequenzabhängige Schallabschwächung
• Aus diesen Werten berechnet das Gerät einen quantitativen Index, häufig den Stiffness Index (SI) oder vergleichbare Kennwerte.

Die Ergebnisse werden meist in Form von T-Scores dargestellt, analog zur DXA-Methode, jedoch ohne direkte WHO-Anwendbarkeit.

T-Score-basierte Einordnung

• T-Score ≥ -1,0 – normale Knochendichte
• T-Score -1,0 bis -2,4 – Osteopenie (verminderte Knochendichte)
• T-Score ≤ -2,5 – Osteoporose
  Hinweis: Diese Werte orientieren sich an der DXA-Klassifikation, besitzen bei QUS jedoch keinen offiziell validierten WHO-Status.

Typische Befundkonstellationen

• Normale Werte
  • Unauffällige SOS- und BUA-Werte
  • Kein Hinweis auf erhöhtes Frakturrisiko
• Osteopenie
  • Moderate Reduktion der Schallleitung und -abschwächung
  • Hinweise auf beginnende Mikrostrukturveränderung der Spongiosa
• Osteoporose
  • Deutlich reduzierte SOS- und BUA-Werte
  • Hinweis auf reduzierte Knochendichte, Elastizität und mikrostrukturelle Integrität
  • Erhöhtes Risiko für periphere und vertebrale Frakturen
• Auffällige Diskrepanzen
  • Starke Seitenunterschiede oder Werte außerhalb der Referenzbereiche können auf lokale Läsionen, Fehlpositionierung, Ödeme oder Artefakte hinweisen.

Aussagekraft und Grenzen

• Vorteile
  • Gute Korrelation mit Frakturrisiko an Hüfte und Wirbelsäule
  • Nützliches Screening-Instrument bei eingeschränkter Verfügbarkeit von DXA
  • Einsatz bei Kontraindikationen gegen ionisierende Strahlung (z. B. Schwangerschaft)
• Limitationen
  • QUS ist nicht zur Diagnosestellung nach WHO-Kriterien geeignet
  • Keine differenzierte Trennung von trabekulärer und kortikaler Knochensubstanz
  • Messung ausschließlich an peripheren Skelettabschnitten

Vergleich zu DXA und QCT

Legende der Abkürzungen

• DXA – Dual-energy X-ray Absorptiometry
• QCT – Quantitative Computertomographie
• QUS – Quantitative Ultraschallmessung
• CT – Computertomographie
• WHO – World Health Organization (Weltgesundheitsorganisation)