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Zur Diagnose wird die Knochendichtemessung herangezogen, bei der der T-Wert ermittelt wird. Dies ist ein statistischer Wert, der einen Vergleich des gemessenen Knochendichtewertes mit der Population junger erwachsener Frauen und eine Aussage zum Bruchrisiko ermöglicht. Zur Messung der Knochendichte (BMD - engl. für bone mineral density) stehen verschiedene Techniken zur Verfügung:

Am weitesten verbreitet ist die Dual-Röntgen-Absorptiometrie (DXA oder DEXA - engl. dual-energy-x-ray-absorptiometry). Auf ihr basiert auch die Definition der WHO. Die Knochendichtemessung mit DXA-Geräten ist zurzeit das sinnvollste Verfahren, zumal es sich um eine strahlungsarme Methode handelt. Die Aussagekraft für DXA ist gut belegt. DXA-Messungen sind zudem am besten geeignet, den Verlauf einer Osteoporose während der Therapie zu kontrollieren. Das Gerät misst in fünf bis zehn Minuten die Abschwächung der Röntgenstrahlen an Lendenwirbelsäule und Oberschenkel. Der Computer errechnet hieraus den sogenannten T- und Z-Wert.

Der Z-Wert gibt das Messergebniss im Vergleich zur Altersgruppe an und hat eine geringere Bedeutung bei der Therapieentscheidung.
 
Eine weitere Methode stellt die quantitative Computertomographie (QCT bzw. pQCT) dar. Mit der Computertomographie ist eine größere Strahlenbelastung verbunden. Die Messung der Knochendichte mittels Ultraschall, dem sogenannten quantitativen Ultraschall (QUS), ist höchst umstritten und nur in ganz wenigen Fällen überhaupt aussagekräftig.

Die Messung der Knochendichte zur Früherkennung ist keine Leistung der gesetzlichen Kassen, der Versicherte muss sie selbst bezahlen, wenn vor der Messung kein Knochenbruch ohne entsprechende Krafteinwirkung (ein sogenannter Ermüdungsbruch) mit Verdacht auf Osteoporose vorliegt.
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