Darstellung der dreidimensionalen Spongiosastruktur in der Wirbelsäule bei renaler Osteopathie nach chronischer Hämodialyse

Zusammenfassung.

Bei Patienten mit chronischer Niereninsuffizienz kommt es zu charakteristischen Skelettveränderungen. Das Ziel der vorliegenden Untersuchungen war es, die Knochenmasseveränderungen der Wirbelsäule bei langjähriger Hämodialyse von C2 – L5 komplett zu erfassen. Von 9 Autopsiefällen mit einer Dialysedauer von 4 bis 15 Jahren wurden Wirbelsäulen komplett untersucht. Als altersentsprechendes Kontrollkollektiv dienten 26 skelettgesunde Autopsiefälle. Eine Beckenkammbiopsie ermöglichte den unmittelbaren Vergleich von diagnostischem Biopsieort und Wirbelsäule. Mit einer neu entwickelten Präparationstechnik ist die kombinierte zwei- und dreidimensionale Analyse möglich, so daß neben dem histologischen Bild unmittelbar die zugrunde liegende dreidimensionale Struktur analysiert werden kann. Quantitativ ausgewertet wurden die Wirbelkörperhöhen (SDI), das Knochenvolumen (BV/TV) und die intertrabekuläre Verknüpfung (TBPf). Der "spine deformity index" (SDI) zeigt Wirbelkörperfrakturen bei den Typen I und II der renalen Osteopathie (ROP), trotz eines trabekulären Knochenvolumens (BV/TV) im Normalbereich. BV/TV zeigt eine aus dem skelettgesunden Kontrollkollektiv bekannte Verteilung über die Wirbelsäule. Der von der HWS zur LWS abnehmende plateauartige Kurvenverlauf liegt jedoch bei den ROP um 5% niedriger. Das BV/TV des 2. LWK beträgt zwischen 51,2% und 74,1% des in der korrespondierenden Beckenkammbiopsie gemessenen Wertes. Die Fälle mit längerer Hämodialyse weisen unabhängig von Lebensalter und Geschlecht höhere BV/TV-Werte auf. Normales BV/TV ist nicht gleichbedeutend mit physiologischer Vernetzung der Spongiasa und funktioneller Statik. Die dreidimensionale Analyse bei ROP ergibt im Vergleich zu den Kontrollen eine sehr viel stärkere Umstrukturierung der Architektur als dies auf den 2-D-Schnittebenen und den trabekulären Knochenvolumina abgeleitet werden kann. Die Befunde unterstreichen die Bedeutung einer wirkungsvollen Prophylaxe zum Erhalt einer geordneten und somit funktionsfähigen Spongiosaarchitektur bei Patienten unter chronischer Hämodialyse.

Abstract.

Characteristic skeletal changes occur in patients with chronic renal insufficiency. The aim of this study was comprehensively to record bone volume changes in the spine, from C2 to L5, after a long history of hemodialysis. The spinal columns of nine autopsy cases who had undergone 4 to 15 years of dialysis were thoroughly examined. The age-related control group consisted of 26 autopsy cases with intact skeletons. A iliac crest biopsy facilitated a direct comparison of the diagnostic biopsy location and the spinal column. A newly developed preparation technique enables a combined two- and three-dimensional analysis to be made, so that in addition to the histologic image, the directly underlying three-dimensional structure can be analyzed. The spine deformity index (SDI), the bone volume (BV/TV), and the trabecular interconnection (TBPf) was quantitatively evaluated. The SDI shows vertebral fractures in renal osteodystrophy (ROD) types I and II in spite of a trabecular bone volume within normal limits. The trabecular bone volume shows a distribution throughout the spinal column familiar from the skeletally intact control group. The plateaulike curve line, decreasing from the cervical spine to the lumbar spine is, however, 5% lower in ROD. BV/TV values of 51.2% and 74.1% in the 2nd lumbar vertebra are clearly lower than in the corresponding iliac crest biopsy. Cases with a longer history of hemodialysis show higher BV/TV values irrespective of age and sex. Normal BV/TV does not mean physiological linking. Three-dimensional analysis in ROD shows, in comparison to the controls, a much stronger restructuring of the architecture than can be assumed from the two-dimensional histological sections. These findings thus indicate the relevance of an effective prophylaxis to preserve an ordered and functional spongiosa architecture.