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Röntgenanatomie des Skeletts

 
, Medizinischer Redakteur
Zuletzt überprüft: 06.07.2025
 
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Das Skelett durchläuft einen komplexen Entwicklungspfad. Es beginnt mit der Bildung des Bindegewebsskeletts. Ab dem zweiten Monat des intrauterinen Lebens wandelt sich dieses allmählich in ein Knorpelskelett um (nur das Schädelgewölbe, die Gesichtsknochen und die Schlüsselbeinkörper durchlaufen das Knorpelstadium nicht). Anschließend erfolgt ein langer Übergang vom Knorpel- zum Knochenskelett, der im Durchschnitt im Alter von 25 Jahren abgeschlossen ist. Der Prozess der Verknöcherung des Skeletts lässt sich mithilfe von Röntgenstrahlen gut dokumentieren.

Bei Neugeborenen haben die meisten Knochen noch keine Ossifikationszentren an ihren Enden und bestehen aus Knorpel. Daher sind die Epiphysen auf Röntgenbildern nicht sichtbar und die Gelenkspalten erscheinen ungewöhnlich weit. In den Folgejahren bilden sich Ossifikationszentren in allen Epiphysen und Apophysen. Die Verschmelzung der Epiphysen mit Metaphysen und der Apophysen mit Diaphysen (sog. Synostose) erfolgt in einer bestimmten zeitlichen Reihenfolge und ist in der Regel auf beiden Seiten relativ symmetrisch.

Die Analyse der Bildung von Ossifikationszentren und des Zeitpunkts der Synostose ist in der Strahlendiagnostik von großer Bedeutung. Der Prozess der Osteogenese kann aus dem einen oder anderen Grund gestört sein, und dann treten angeborene oder erworbene Anomalien in der Entwicklung des gesamten Skeletts, einzelner anatomischer Bereiche oder eines einzelnen Knochens auf.

Mit radiologischen Methoden lassen sich verschiedene Formen von Knochenverknöcherungsstörungen erkennen: Asymmetrie im Auftreten von Verknöcherungspunkten.

Bei der großen Vielfalt an Knochen (der Mensch besitzt mehr als 200 davon) unterscheidet man üblicherweise zwischen Röhrenknochen (lang: Oberarmknochen, Unterarmknochen, Oberschenkelknochen, Schienbeinknochen; kurz: Schlüsselbeine, Fingerknochen, Mittelhandknochen und Mittelfußknochen), Schwammknochen (lang: Rippen, Brustbein; kurz: Wirbel, Handwurzelknochen, Mittelfußknochen und Sesambeine), Plattknochen (Schädelknochen, Beckenknochen, Schulterblattknochen) und Mischknochen (Knochen der Schädelbasis).

Position, Form und Größe aller Knochen werden in Röntgenbildern deutlich wiedergegeben. Da Röntgenstrahlen hauptsächlich von Mineralsalzen absorbiert werden, zeigen die Bilder hauptsächlich dichte Knochenanteile, d. h. Knochenbalken und Knochenbälkchen. Weichteile – Periost, Endost, Knochenmark, Gefäße und Nerven, Knorpel, Synovialflüssigkeit – ergeben unter physiologischen Bedingungen kein strukturelles Röntgenbild, ebenso wenig wie die den Knochen umgebenden Faszien und Muskeln. All diese Formationen lassen sich teilweise auf Sonogrammen, Computertomogrammen und insbesondere Magnetresonanztomogrammen unterscheiden.

Die Knochenbälkchen der schwammartigen Substanz bestehen aus einer großen Zahl dicht beieinander liegender Knochenplatten, die ein dichtes, schwammähnliches Netzwerk bilden, daher der Name dieser Knochenstruktur – schwammartig. In der Kortikalis liegen die Knochenplatten sehr dicht beieinander. Die Metaphysen und Epiphysen bestehen hauptsächlich aus schwammartiger Substanz. Auf dem Röntgenbild ergibt sich ein besonderes Knochenmuster, das aus ineinander verschlungenen Knochenbälkchen besteht. Diese Knochenbälkchen und Trabekel liegen in Form gekrümmter Platten vor, die durch Querstreben verbunden sind, oder haben die Form von Röhren, die eine Zellstruktur bilden. Das Verhältnis von Knochenbälkchen und Trabekeln zu Knochenmarkräumen bestimmt die Knochenstruktur. Sie wird einerseits durch genetische Faktoren bestimmt, andererseits hängt sie im Laufe des Lebens von der Art der funktionellen Belastung ab und wird maßgeblich von den Wohnbedingungen, der Arbeit und sportlichen Aktivitäten bestimmt. Auf Röntgenaufnahmen von Röhrenknochen lassen sich Diaphysen, Metaphysen, Epiphysen und Apophysen unterscheiden. Die Diaphyse ist der Knochenkörper. Der Markkanal ist über seine gesamte Länge ausgeprägt. Er ist von kompakter Knochensubstanz umgeben, die entlang der Knochenränder einen intensiven, gleichmäßigen Schatten erzeugt – die Kortikalisschicht, die zu den Metaphysen hin allmählich dünner wird. Die äußere Kontur der Kortikalis ist scharf und deutlich ausgeprägt, an den Ansatzstellen von Bändern und Muskelsehnen ist sie uneben.

Eine Apophyse ist ein Knochenvorsprung nahe der Epiphyse mit einem unabhängigen Ossifikationskern; sie dient als Ursprungs- oder Ansatzstelle für Muskeln. Gelenkknorpel wirft auf Röntgenbildern keinen Schatten. Daher wird zwischen den Epiphysen, also zwischen dem Gelenkkopf des einen Knochens und der Gelenkpfanne des anderen Knochens, ein heller Streifen, der sogenannte Röntgen-Gelenkspalt, bestimmt.

Das Röntgenbild flacher Knochen unterscheidet sich deutlich vom Bild langer und kurzer Röhrenknochen. Im Schädelgewölbe ist die schwammartige Substanz (diploische Schicht) gut differenziert und von dünnen und dichten Außen- und Innenplatten begrenzt. In den Beckenknochen ist die Struktur der schwammartigen Substanz ausgeprägt, die an den Rändern von einer ziemlich ausgeprägten Kortikalisschicht bedeckt ist. Gemischte Knochen im Röntgenbild haben unterschiedliche Formen, die durch Aufnahmen in verschiedenen Projektionen korrekt beurteilt werden können.

Eine Besonderheit der CT ist die Darstellung von Knochen und Gelenken in axialer Projektion. Darüber hinaus spiegeln Computertomogramme nicht nur Knochen, sondern auch Weichteile wider. Es ist möglich, die Position, das Volumen und die Dichte von Muskeln, Sehnen, Bändern, das Vorhandensein von Eiteransammlungen, Tumorwachstum usw. in Weichteilen zu beurteilen.

Eine äußerst effektive Methode zur Untersuchung der Muskeln und des Bandapparates der Extremitäten ist die Sonographie. Sehnenrupturen, Verletzungen der Sehnenmanschetten, Gelenkergüsse, proliferative Veränderungen der Synovialmembran und Synovialzysten, Abszesse und Hämatome in Weichteilen – dies ist bei weitem keine vollständige Liste der durch Ultraschalluntersuchungen festgestellten pathologischen Zustände.

Besondere Aufmerksamkeit verdient die Radionuklidvisualisierung des Skeletts. Sie erfolgt durch intravenöse Gabe von Technetium-markierten Phosphatverbindungen (99mTc-Pyrophosphat, 99mTc-Diphosphonat usw.). Intensität und Geschwindigkeit des RFP-Einbaus ins Knochengewebe hängen von zwei Hauptfaktoren ab – der Durchblutung und der Intensität der Stoffwechselprozesse im Knochen. Sowohl eine Zunahme als auch eine Abnahme der Durchblutung und des Stoffwechsels beeinflussen zwangsläufig den Grad des RFP-Einbaus ins Knochengewebe und spiegeln sich daher in Szintigrammen wider.

Ist eine Untersuchung der Gefäßkomponente erforderlich, wird eine dreistufige Methode angewendet. In der ersten Minute nach der intravenösen Injektion des Radiopharmakons wird die arterielle Kreislaufphase im Computerspeicher aufgezeichnet, und von der zweiten bis zur vierten Minute folgt eine dynamische Serie des „Blutpools“. Dies ist die Phase der allgemeinen Vaskularisierung. Nach drei Stunden wird ein Szintigramm erstellt, ein „metabolisches“ Bild des Skeletts.

Bei einem gesunden Menschen reichert sich das Radiopharmakon relativ gleichmäßig und symmetrisch im Skelett an. Seine Konzentration ist in den Wachstumszonen der Knochen und im Bereich der Gelenkflächen höher. Darüber hinaus erscheinen auf Szintigrammen Schatten von Nieren und Blase, da etwa 50 % des Radiopharmakons im gleichen Zeitraum über die Harnwege ausgeschieden werden. Eine Abnahme der Radiopharmakonkonzentration in den Knochen wird bei Skelettentwicklungsstörungen und Stoffwechselstörungen beobachtet. Einzelne Bereiche mit schwacher Anreicherung („kalte“ Herde) finden sich im Bereich von Knocheninfarkten und aseptischer Nekrose des Knochengewebes.

Lokale Erhöhung der Konzentration von Radiopharmaka im Knochen („heiße“ Herde) wird bei einer Reihe von pathologischen Prozessen beobachtet – Frakturen, Osteomyelitis, Arthritis, Tumoren. Ohne Berücksichtigung der Anamnese und des klinischen Bildes der Erkrankung ist es jedoch in der Regel unmöglich, die Natur des „heißen“ Herdes zu entschlüsseln. So zeichnet sich die Osteoszintigraphie-Technik durch hohe Sensitivität, aber geringe Spezifität aus.

Zusammenfassend ist festzuhalten, dass Bestrahlungsmethoden in den letzten Jahren als Bestandteil interventioneller Verfahren weit verbreitet sind. Dazu gehören Knochen- und Gelenkbiopsien, einschließlich der Biopsie von Bandscheiben, Iliosakralgelenken, peripheren Knochen, Synovialmembranen und periartikulären Weichteilen, sowie Injektionen von Arzneimitteln in Gelenke, Knochenzysten, Hämangiome, Aspiration von Verkalkungen aus Schleimbeuteln und Embolisation von Gefäßen bei primären und metastasierten Knochentumoren.

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