Quantitativer Ultraschall (QUS) – Knochen & Osteoporose

Was ist der quantitative Ultraschall?

Der quantitative Ultraschall (kurz: QUS) ist ein diagnostisches Verfahren, das Ultraschallwellen nutzt, um strukturelle Eigenschaften des Knochens zu messen. Im Gegensatz zur klassischen Röntgenuntersuchung oder der Dual-Energie-Röntgenabsorptiometrie (DXA) kommt der QUS vollständig ohne ionisierende Strahlung aus. Er wird häufig zur Beurteilung des Frakturrisikos und zur Früherkennung von Osteoporose eingesetzt.

Funktionsprinzip

Beim quantitativen Ultraschall werden Schallwellen durch den Knochen geleitet. Zwei wesentliche Messparameter werden dabei erfasst:

• Breitbandultraschallabschwächung (BUA – Broadband Ultrasound Attenuation): Misst, wie stark das Ultraschallsignal beim Durchqueren des Knochens abgeschwächt wird. Ein dichter, gesunder Knochen absorbiert mehr Schallenergie.
• Schallgeschwindigkeit (SOS – Speed of Sound): Misst, wie schnell sich der Ultraschall durch den Knochen fortbewegt. Eine höhere Geschwindigkeit deutet auf eine bessere Knochenstruktur hin.

Aus diesen Werten wird häufig ein kombinierter Index – der sogenannte Stiffness-Index oder Quantitativer Ultraschall-Index (QUI) – berechnet, der eine Gesamteinschätzung der Knochenqualität erlaubt.

Anwendungsgebiete

Der QUS wird in verschiedenen medizinischen Bereichen eingesetzt:

• Osteoporose-Screening: Besonders bei postmenopausalen Frauen und älteren Männern zur Abschätzung des Knochenbruchrisikos.
• Verlaufsbeobachtung: Überwachung des Knochenstoffwechsels bei Patienten mit bekannter Osteoporose oder unter entsprechender Therapie.
• Pädiatrische Diagnostik: Beurteilung der Knochengesundheit bei Kindern und Jugendlichen, z. B. bei Verdacht auf Rachitis oder Stoffwechselerkrankungen.
• Neonatologie: Messung der Knochendichte bei Frühgeborenen.

Messorte

Am häufigsten wird der QUS am Fersenbein (Kalkaneus) durchgeführt, da dieser Knochen leicht zugänglich ist und einen hohen Anteil an trabekulärem (spongiösem) Knochengewebe aufweist, das besonders empfindlich auf Veränderungen der Knochendichte reagiert. Weitere mögliche Messorte sind:

• Fingergrundphalangen
• Speiche (Radius)
• Schienbein (Tibia)

Vorteile des Verfahrens

• Keine Strahlenbelastung – daher auch für Schwangere und Kinder geeignet
• Kostengünstig und mobil einsetzbar
• Schnelle Durchführung (wenige Minuten)
• Geeignet für Reihenuntersuchungen und Screening-Programme

Grenzen und Einschränkungen

Trotz seiner Vorteile hat der QUS auch Einschränkungen. Die Messergebnisse können durch Weichteilgewebe, Temperatur und die genaue Positionierung des Gerätes beeinflusst werden. Der QUS ersetzt nicht die DXA-Messung, die als Goldstandard für die Diagnose von Osteoporose gilt. Bei auffälligen QUS-Ergebnissen wird in der Regel eine weiterführende DXA-Untersuchung empfohlen.

Interpretation der Ergebnisse

Die Ergebnisse des QUS werden ähnlich wie bei der DXA als T-Score und Z-Score angegeben:

• T-Score ≥ -1,0: Normale Knochendichte
• T-Score zwischen -1,0 und -2,5: Osteopenie (verminderte Knochendichte)
• T-Score ≤ -2,5: Osteoporose

Diese Grenzwerte basieren auf WHO-Kriterien und sind primär für die DXA-Messung entwickelt worden. Ihre direkte Übertragbarkeit auf QUS-Messungen wird in der Fachliteratur diskutiert.

Quellen

1. World Health Organization (WHO): Assessment of fracture risk and its application to screening for postmenopausal osteoporosis. WHO Technical Report Series 843, Genf, 1994.
2. Njeh C.F., Boivin C.M., Langton C.M.: The role of ultrasound in the assessment of osteoporosis: a review. Osteoporosis International, 1997; 7(1): 7-22. PubMed PMID: 9102061.
3. Leitlinie des Dachverbands Osteologie (DVO): S3-Leitlinie zur Prophylaxe, Diagnostik und Therapie der Osteoporose, 2023. Verfügbar unter: https://www.dv-osteologie.org