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Ziel dieser Arbeit war es die Beziehung zwischen den Messergebnissen der Geräte Lunar DPX-IQ und Lunar iDXA der Firma General Electrics zu überprüfen. Um die Vergleichbarkeit bei "in vivo" Messungen zu gewährleisten, wurden 218 lebende Schweine, 21 Eberschlachtkörperhälften und 20 lebende Schafe sowie 17 Schaf-Schlachtkörper jeweils mit beiden Geräten gescannt. Die Genauigkeit und die Präzision des iDXA wurde mit einem “Variable Composition Phantom” in Kombination mit einer “Aluminium-Wirbelsäule” getestet. Diese Ergebnisse wurden mit denen aus der Dissertation von [ruge2006a] verglichen, da die Autorin bereits mit dem selben Phantom die Genauigkeit des DPX-IQ überprüfte. Zusätzlich wurde mit Hilfe der verschiedenen Versuchstierarten die Beziehung zwischen den Messergebnissen der iDXA-Modi “Dick” und “Standard” untersucht. Bedingt durch die unterschiedliche Anatomie der Schweine im Vergleich zu kleinen Wiederkäuern wurden die Ergebnisse getrennt analysiert. Bei den Schweinen erreichen die Geräte die engste Beziehung für das errechnete Gesamtgewebe (R²=0,99) gefolgt vom Magerweichgewebe (R² = 0,93) und Fettgewebe (R² = 0,82-0,90). Die Messergebnisse des Knochenmineralgehaltes und der Knochenmineraldichte zeigen mit R² = 0,75 - 0,85 und R² = 0,67 - 0,69 die vergleichsweise niedrigsten Bestimmtheitsmaße. Bei der Untersuchung der unterschiedlichen Gewichtsklassen entfernen sich die Messergebnisse in den höheren Gewichtsbereichen (> 100 kg) deutlich weiter von der Identitätslinie. Somit ist die Übereinstimmung zwischen den Messergebnissen beider Geräte bei Tieren > 100 kg am niedrigsten. Die Untersuchung der Schafe bringt ähnliche Resultate, wobei vermutet wird, dass wegen des Pansens und dessen Inhalts die Geräte für das Fettgewebe verminderte Übereinstimmungen zwischen den Messergebnissen zeigen (R² = 0,65 - 0,66). Die engste Beziehung weisen die Geräte erneut bei der Bestimmung des Gesamtgewebes (R² = 0,99) und des Magerweichgewebes (R² = 0,93 - 0,94) auf. Die Beziehungen der Messergebnisse des Knochenmineralgehaltes und der Knochenmineraldichte (R² = 0,88 und R² = 0,59 - 0,68) sind wie bei den Schweinen vergleichsweise am niedrigsten. Die Ergebnisse der Schaf-Schlachtkörper zeigen engere Übereinstimmungen als die der lebenden Schafe, da das Eingeweide inklusive Magen-Darm-Trakt entfernt wurde. Die höchsten Bestimmtheitsmaße erreichen die Geräte wiederholt bei der Messung des Gesamtgewebes (R² = 0,96 - 0,97) und des Magerweichgewebes (R² = 0,89 - 0,93). Diesen folgt die Analyse des Fettgewebes mit R² = 0,75 - 0,91. Knochenmineralgehalt und Knochenmineraldichte liegen bei den Messungen der Schaf-Schlachtkörper enger beieinander. Die Geräte erreichen diesbezüglich Bestimmtheitsmaße von R² = 0,82 - 0,84 und R² = 0,68 - 0,81. Bei der Überprüfung der Genauigkeit und der Präzision des iDXA und dem Vergleich der Daten mit den Messergebnissen von [ruge2006a] wurden mit dem iDXA insgesamt die genaueren und präziseren Werte erreicht als mit dem DPX-IQ. Anhand der Ergebnisse dieser Dissertation kann der Lunar iDXA der Firma General Electrics empfohlen werden. Allerdings müssen bei geräteübergreifenden Studien Regressionsgleichungen für die Anpassung der Messergebnisse verwendet werden. Da sich die absoluten Messwerte modi-abhängig unterscheiden, sind für jedes Tiermodell und jeden Modus eigene Regressionsgleichungen zu verwenden. Die Gleichungen aus dieser Arbeit können für Studien des Lehr- und Versuchsgutes mit dem Lunar DPX-IQ und dem Lunar iDXA herangezogen werden. Bei Langzeitstudien wird allerdings zum Einsatz nur eines DXA-Gerätes geraten.

Im Rahmen dieser Arbeit wurde die Körperzusammensetzung junger Kälber mithilfe der Dualenergie-Röntgenabsorptiometrie (DXA) im Vergleich zur Standardreferenzmethode der Totalzerlegung ermittelt. Ziel war die Überprüfung der Genauigkeit der DXA-Methodik und der Vergleich verschiedener Scanmodi untereinander, um herauszuarbeiten, welcher Modus für welchen Einsatz geeignet erscheint. Im Zeitraum von Juni 2004 bis März 2005 wurden insgesamt 30 männliche Kälber der Rassen Fleckvieh, Deutsche Holsteins und deren Kreuzungen untersucht. Alle Tiere wurden mit einem DXA-Scanner (Lunar® DPX-IQ) in jeweils zwei verschiedenen Scanmodi („Adult normal“ und „Pädiatrie groß“) in vivo gescannt und im Durchschnitt drei Tage danach im Versuchsschlachthof Grub geschlachtet. Dort wurde die rechte Schlachtkörperhälfte eines jeden Tieres manuell in die Komponenten Magerfleisch, Knochen und Fett zerlegt, wohingegen die linke Hälfte post mortem einer Ganzkörperanalyse unterzogen wurde – wiederum mit zwei Scanmodi („Pädiatrie medium“ und „Pädiatrie klein“). Es wurden jeweils die absoluten Werte für Fett, Magerfleisch und Knochenmineralstoffe und die dazugehörigen prozentualen Anteile ermittelt. Zudem wurden die Gesamtgewichte der gescannten Tiere errechnet. Die Untersuchungen zeigten erwartungsgemäß beim Vergleich der Post-mortem-Analysen mit den Ergebnissen der Totalzerlegung insgesamt eine höhere Beziehung als beim Vergleich der In-vivo-Analysen mit den Zerlegungs-Ergebnissen. Allerdings stellte sich heraus, dass die Beziehungen bei den absoluten Werten gegenüber den Beziehungen bei den prozentualen Anteilen große Unterschiede aufwiesen. Im Modus „Adult normal“ bestanden sehr enge Beziehungen für Gesamtgewichte (R²=0,985), Magerfleischgewebe (R²=0,940) und Knochen (R²=0,838) und eine hohe Beziehung für Fett (R²=0,419), jedoch wurde nur eine mittlere Beziehung für Knochenanteil (R²=0,265) und niedrige Beziehungen für Magerfleischgewebeanteil (R²=0,093) und Fettanteil (R²=0,003) ermittelt. Im Modus „Pädiatrie klein“ ergaben sich ebenfalls sehr enge Beziehungen für Gesamtgewichte (R²=0,993), Magerfleischgewebe (R²=0,983) und Knochen (R²=0,766) und hohe Beziehungen für Fett (R²=0,643). Indessen ergaben sich hohe Beziehungen beim Vergleich des Modus „Pädiatrie klein“ mit den Zerlegeergebnissen für Magerfleischgewebeanteil (R²=0,533) und mittlere Beziehungen für Fettanteil (R²=0,282) und Knochenanteil (R²=0,240). Betrachtet man die Beziehungen zwischen den DXA-Scanmodi, stellt sich heraus, dass die „In-vivo“-Modi „Adult normal“ und „Pädiatrie groß“ sowie die „Post-mortem“-Modi „Pädiatrie mittel“ und „Pädiatrie klein“ in engeren Beziehungen zueinander stehen als die anderen Kombinationen untereinander. Eine hohe Beziehung für den Fettgewebeanteil (R²=0,694) ergab sich beim Vergleich von „Adult normal“ zu „Pädiatrie groß“, eine niedrige Beziehung für den Fettgewebeanteil (R²=0,081) ergab sich beim Vergleich von „Adult normal“ zu „Pädiatrie klein“. Der Modus „Adult normal“ scheint für höhere Gewichte und größere Körpermaße am besten geeignet zu sein, da in diesem Modus mehr Gewebe durchdrungen und damit gemessen werden kann. Er würde sich für Fragen der Körperzusammensetzung während des Wachstums beim Kalb anbieten. Wenn man Versuche mit Schlachtkörpern plant, wäre es zweckmäßig, für durchschnittliche Schlachtkörperhälftengewichte unter ca. 15kg den Modus „Pädiatrie klein“ und über ca. 15kg den Modus „Pädiatrie medium“ zu verwenden. Abschließend ist anzumerken, dass die DXA-Methode nicht als uneingeschränkt geeignetes Verfahren zur Messung der Körperzusammensetzung junger Kälber angesehen werden kann. Im Bereich der Fleischindustrie ist mit der heutigen Weiterentwicklung der DXA-Geräte jedoch ein sinnvoller Einsatz zur Ermittlung der Zusammensetzung von Teilstücken verschiedener Schlachttiere und Hackfleisch möglich geworden. Allerdings muss die Anwendung in der Fleischindustrie noch perfektioniert werden.

Inhalt dieser Arbeit sind die Fettgehaltsmessungen zweier Röntgenabsorptionsmessgeräte verschiedener Hersteller unter Verwendung eines „Variable Composition Phantoms“ (VCP) in der Kombination mit einem Wirbelsäulenphantom. Im Rahmen dieser Messungen kamen das GE Lunar DPX-IQ des Lehr- und Versuchsgutes der Tierärztlichen Fakultät der Ludwig-Maximilians-Universität München sowie das Norland XR26 des Forschungsinstitutes für die Biologie landwirtschaftlicher Nutztiere (FBN) in Dummerstorf zum Einsatz. Das Ziel der Arbeit war die Eröffnung der Möglichkeit des Vergleiches von Fettgehaltsmessungen zweier DXA-Geräte unterschiedlicher Hersteller. Dies erfolgte durch die Erfassung der Messgenauigkeit und Präzision der Einzelgeräte durch den Vergleich mit dem angegebenen, standardisierten Fettgehalt des Phantoms. Außerdem wurde die Variation der Ergebnisse durch die Verknüpfung des VCP mit dem Wirbelsäulenphantom beim GE Lunar DPX-IQ und damit die Zweckmäßigkeit der eingesetzten Phantomkombination untersucht. Ferner sollte festgestellt werden, ob eine statistische Signifikanz zwischen den Abweichungen beider Röntgenabsorptionsmessgeräte vorliegt. Bei den Untersuchungen wurde als Versuchsobjekt ein Bio-Imaging-VCP, bestehend aus 4 Acrylblöcken mit dünnen Auflagen aus Acryl und Vinyl und einem Aluminiumkopf verwandt. Durch die Kombination der Acrylblöcke mit den dünnen Auflagen können drei verschiedene Weichgewebekompositionen (Herstellerangabe 8,3 [%-Fett], 22,3[%-Fett], 43,5[%-Fett]) simuliert werden. Die Versuchsmessungen wurden durch die Verknüpfung des VCP mit einem Wirbelsäulenphantom des Herstellers GE Lunar, welches den typischen Bereich der Größe und Dichte einer menschlichen Wirbelsäule imitiert, erweitert. Bei diesem Versuch wurde die beschriebene Phantom-Kombination unter geeigneter Positionierung mit beiden DXA-Geräten eingescant und entsprechend analysiert. Die Versuchsreihen wurden jeweils in den verschiedenen Scanmodi der Röntgenabsorptionsmessgeräte durchgeführt. Während beim Norland XR26 ausschließlich unter Einbeziehung des Wirbelsäulenphantoms gearbeitet wurde, kam das VCP beim GE Lunar DPX-IQ auch ohne Wirbelsäulenphantom zum Einsatz. Die Messergebnisse wurden gemäß der eingestellten Fettkonfiguration des VCP und des gewählten Scanmodus der DXA-Geräte nach ihrer Genauigkeit und Präzision ausgewertet. Beim GE Lunar DPX-IQ wurden sowohl mit als auch ohne Wirbelsäulenphantom genaue und präzise Messergebnisse ermittelt. Angesichts der unter anderem in der vorliegenden Arbeit ermittelten Messergebnisse des VCP beim GE Lunar DPX-IQ eignet sich das VCP daher für die Kalibrierung des Fettgehaltes bei DXA-Geräten dieser Art. Allerdings existieren große Abweichungen von der Herstellerangabe der Messergebnisse des VCP mit dem „Kleintiermodus“ des GE Lunar DPX-IQ (maximal 51,7 [%-Fett]). Ausgehend von diesen Messergebnissen der vorliegenden Studie erscheint die Anwendung der Kleintiersoftware beim GE Lunar DPX-IQ als nicht geeignet. Die größte Präzision wurde in der Kombination des VCP mit dem Wirbelsäulenphantom beim GE Lunar DPX-IQ mit den Scanmodi „Adult normal“ sowie „Pediatric large“ erzielt (maximale Standardabweichung 0,51). Aufgrund der Beeinflussung der Genauigkeit und Präzision der Fettgehaltsmessung durch den gewählten Scanmodus, ist dieser beim Vergleich von Messergebnissen zu beachten, bzw. bei Langzeitstudien die oben genannten Scanmodi mit der größten Präzision beim GE Lunar DPX-IQ zu verwenden. Die Kombination aus VCP und Wirbelsäulenphantom ist auch beim Norland XR26 einsetzbar. Denn mit der Phantom-Kombination wurden beim Norland XR26 ebenso genaue und präzise Messergebnisse erzielt. Da beim Norland XR26 der Forschungsmodus mit hoher Auflösung und geringer Scangeschwindigkeit die präzisesten Messergebnisse (maximale Standardabweichung 0,32) erbrachte, ist diese Geräteeinstellung für wiederholte Messungen sinnvoll. Weiterhin wurde der Einfluss des Wirbelsäulenphantoms als Knochenäquivalent auf die Fettgehaltsmessung beim GE Lunar DPX-IQ analysiert. Das Wirbelsäulenphantom führte zu einer erwarteten Reduktion des gemessenen Fettgehaltes. Diese wird durch eine Parallelverschiebung der Regressionsgeraden unter Verwendung des Wirbelsäulenphantoms gegenüber den Geraden ohne Knochenäquivalent ersichtlich. Mittels t-Test konnte zumindest teilweise eine signifikante Differenz zum Niveau α = 0,05 zwischen den Mittelwerten der Messergebnisse mit und ohne Wirbelsäulenphantom nachgewiesen werden. Daher erscheint die im vorliegenden Versuch eingesetzte Kombination zwischen einem VCP und einem Wirbelsäulenphantom zweckmäßig, denn das hinzugefügte Knochenäquivalent beeinflusste teilweise signifikant die Weichgewebeergebnisse. Darüber hinaus wurden bei beiden DXA-Geräten mit der hier verwendeten Phantomkombination sinnvolle Messergebnisse erzielt. Des Weiteren wurde mittels Regressionsanalyse eine vergleichende Betrachtung der Versuchsreihen beider Messgeräte durchgeführt. Es wurden vor allem die in beiden Instituten maßgeblich genutzten Scanmodi der Geräte miteinander verglichen. Eine direkte Übertragung von Messergebnissen zwischen beiden DXA-Geräten ist ausschließlich bei einem geringen Fettgehalt zwischen den Scanmodi „Pediatric large“ (GE Lunar) und „Ganzkörper“ (Norland) möglich. Ferner wurden für beide DXA-Geräte unterschiedliche Kurvenanstiege der Regressionsgeraden ermittelt. Mit dem Student t-Test konnte zum Teil eine signifikante Differenz (Signifikanzniveau α = 0,05) zwischen vergleichbaren Scanmodi beider DXA-Geräte nachgewiesen werden. Angesichts dieser Geräteabweichungen ist ein direkter Vergleich von Messergebnissen zwischen den eingesetzten DXA-Scannern der Hersteller GE Lunar und Norland nicht möglich. Aus diesem Grunde sind gerade beim Vergleich von Messungen mit hohem Fettgehalt die in der vorliegenden Arbeit ermittelten Korrekturfaktoren erforderlich. Durch diese Faktoren wird die Möglichkeit eröffnet, Fettgehaltsmessungen zweier DXA-Geräte unterschiedlicher Hersteller (GE Lunar und Norland) miteinander zu vergleichen. Dennoch müsste in weiterführenden Untersuchungen geklärt werden, inwieweit sich die mit der Phantomkombination bestimmten Regressionsgeraden für den Abgleich von Fettgehaltsmessungen zwischen dem GE Lunar DPX-IQ und dem Norland XR26 durch die homogene Weichgewebeverteilung von In-vivo-Messungen unterscheiden.

Meine Arbeit basiert auf den Daten von 190 konsekutiv in unsere Rehabilitationsklinik auf-genommenen Patienten mit Osteoporose im Alter zwischen 26 und 91 Jahren. 27 Patienten waren männlich, 163 weiblich. Diese Patienten nahmen an einem komplexen Behandlungs-programm während ihres Rehabilitationsaufenthaltes teil, welcher im Mittel 25 Tage betrug. Patienten mit einer Fraktur in den letzten drei Monaten wurden in eine Gruppe mit frischer Fraktur eingeteilt, die übrigen, bei denen eine vertebrale Fraktur nachweisbar war, in die Gruppe mit alten Frakturen. Die Lebensqualität (QOL) wurde mit dem SF 36-Fragebogen gemessen, den die Patienten zu Beginn und am Ende ihres Aufenthaltes in unserer Klinik ausfüllten. Eine Subgruppe von 82 Patienten, bei denen während ihres Klinikaufenthaltes die Wirbelkörperdeformierung mittels digitaler lateraler Bildgebung mit einem DXA-Gerät gemessen worden war, wurde in die Un-tersuchung auf den Zusammenhang zwischen Schweregrad der Wirbelkörperdeformierung und Einschränkung der Lebensqualität eingeschlossen. Patienten über 72 Jahre wurden wegen zunehmender Multimorbidität aus dieser Untersuchung ausgeschlossen. Aus den Werten der Messung wurde der Mc Closkey-Index berechnet und die Patienten danach in vier Gruppen mit zunehmendem Schweregrad der Wirbelkörperdeformation eingeteilt. In einer letzten Stu-die wurde der am stärksten deformierte Wirbelkörper einem Schweregrad nach Mc Closkey (0-3) zugewiesen und die SF 36-Scores in Beziehung zu diesen Schweregradgruppen gesetzt. Die Ergebnisse des SF 36-Scores lagen in der körperlichen Dimension zwischen 10 und 38, in der psychischen zwischen 32 und 61. Bei den Patienten mit frischen und alten Frakturen ergab sich kein signifikanter Unterschied in der gemessenen Lebensqualität. Bei der Untersuchung der Auswirkungen der rehabilitativen Therapie konnte eine signifikante Besserung der körper-lichen und psychischen Befindlichkeit nach Abschluß der Rehabilitationsbehandlung nachge-wiesen werden. In der Untersuchung auf einen Zusammenhang zwischen dem Schweregrad der Wirbelkörper-deformierung und der Lebensqualität zeigte im Bereich der psychischen Dimension die Grup-pe 4 (stärkste Wirbelkörperdeformierung) eine signifikante Verschlechterung gegenüber Gruppe 1 (leichteste Wirbelkörperdeformierung). Im Bereich der körperlichen Dimension zeigte nur die Gruppe 3 eine Verminderung der Lebensqualität nahe der Signifikanzgrenze ebenfalls im Vergleich mit Gruppe 1. Wurde der am stärksten deformierte Wirbelkörper ei-nem Schweregrad nach Mc Closkey zugeteilt und in Relation zum SF 36-Score gesetzt, ergab sich lediglich in der psychischen Dimension eine signifikant schlechtere Lebensqualität der Schweregradgruppe 3 im Vergleich zu Gruppe 0 und 1 sowie der Schweregradgruppe 2 ge-genüber der Gruppe 1. Im Bereich der körperlichen Dimension konnte kein signifikanter Zu-sammenhang festgestellt werden. Andere wissenschaftliche Untersuchungen konnten nur selten einen eindeutigen Zusammen-hang zwischen Wirbelkörperdeformierung und Lebensqualität nachweisen. Die Studienlage kommt in diesem Punkt zu unterschiedlichen Ergebnissen. Ein möglicher Störfaktor ist in meiner Arbeit die Multimorbidität der Patienten, die Einfluß auf die Ermittlung der Lebens-qualität hatte. Zudem erwies sich der SF 36-Fragebogen als zu unspezifisch für Osteoporose-patienten. Zukünftige Studien sollten aus diesem Grund einen osteoporosespezifischen Frage-bogen benutzen. Letztendlich kann die Frage nach dem Zusammenhang zwischen der Wirbel-körperdeformierung und ihrem Einfluß auf die Lebensqualität nur geklärt werden, indem man kontrollierte Interventionsstudien durchführt, wobei mit Hilfe einer weitreichenden Osteopo-rosetherapie versucht wird, die Frakturrate zu mindern. Zusammenfassend kommt meine Arbeit zu folgenden Ergebnissen: Patienten mit Osteoporose, die zur stationären Rehabilitation aufgenommen werden, haben eine deutlich eingeschränkte Lebensqualität. Diese verminderte Lebensqualität ist jedoch nur zu einem kleineren Teil durch den Schweregrad der Wirbelsäulendeformierung erklärbar und ist unabhängig vom Alter der vertebralen Fraktur. Komplexe Rehabilitationsmaßnahmen füh-ren bei diesen Patienten zu einer signifikanten Verbesserung sowohl der physischen als auch psychischen Dimensionen der Lebensqualität.