Veränderung der Knochenhärte in Wachstum und Entwicklung

Vieles deutet darauf hin, dass Knochenbrüchigkeit und Osteoporose im Alter ihren Ursprung im Kindes- und Jugendalter haben könnten, der Zeit der Knochenbildung und der Festlegung der Dimensionen der Knochenarchitektur. Denn viele chronische Erkrankungen im Kindesalter beeinflussen Knochenbildung und Mineralisation und damit die Knochenhärte. Knochenhärte und Frakturanfälligkeit werden nicht nur von Mineralgehalt und Knochenmatrix bestimmt, sondern besonders auch von der makroskopischen Geometrie der Knochen und der mikroskopischen Trabekelarchitektur; die Bestimmung des Mineralgehaltes der Knochen alleine erlaubt oft keine eindeutige Differenzierung zwischen osteoporotischen und nicht-osteoporotischen Individuen. Erst kürzlich wurde am Gast-Forschungszentrum eine neue, sehr präzise Methode zur in-vivo Messung der makroskopischen Knochenstruktur entwickelt. Diese MR Methode am mittleren Femur arbeitet im Gegensatz zu bisherigen Methoden vollkommen strahlenfrei, was für Kinder spezielle Bedeutung hat. Das vorgelegte Projekt dient dazu, diese völlig neue Technik für die Verwendung bei Kindern zu adaptieren und damit die physiologischen, adaptiven Veränderungen der Knochenstruktur im Wachstum gesunder Kinder und Jugendlicher (7-18 Jahre) zu beschreiben. Insbesondere die Veränderung der Knochenstruktur in Abhängigkeit von Körperlänge, Gewicht, Muskelstärke, Pubertätsstadium, Ausmaß und Art des körperlichen Trainings und der Ernährung soll an 150-200 Probanden untersucht werden. Flächen- und rekonstruierte volumetrische Daten aus den MR- Aufnahmen des mittleren Femurschaftes dieser Kinder werden mit DEXA Messungen des Gesamtkörpers, der Hüfte und der Lendenwirbelsäule verglichen. In einem zweiten Projekt ist die Weiterentwicklung dieser Methode für den Einsatz am Hüftgelenk geplant. Die Methode soll dann für eine randomisierte Studie über die Langzeitwirkung von Bisphosphonaten an Patienten mit Morbus Perthe`s und Femurkopfkappenlösung verwendet werden.