Technologie
Die Technologie hinter POROUS
Forschung an der Charité – Universitätsmedizin Berlin hat Ultraschall zu einem Werkzeug gemacht, mit dem sich die Mikrostruktur des kortikalen Knochens messen lässt. Hier finden Sie die Methode, die klinischen Studien und die zugehörigen Publikationen.
Warum wir den kortikalen Knochen betrachten
Der größte Teil des Knochenverlusts bei Osteoporose findet im kortikalen Knochen des peripheren Skeletts statt: Die Kortikalis wird dünner und ihre Poren werden größer. Knochendichtemessungen erfassen diese strukturellen Veränderungen nur unzureichend.
POROUS misst die Kortikalis direkt an der Tibia, wo sie dicht unter der Haut liegt und mit Ultraschall erreichbar ist.
Ausdünnung der Kortikalis
Eine dünnere Kortikalis schwächt den Knochen lange bevor es zu einer Fraktur kommt.
Größere Poren
Vergrößerte kortikale Poren sind ein Kennzeichen des Knochenverlusts im Alter und bei Osteoporose.
Zusammenhang mit der Hüftfestigkeit
Große Poren in der Tibia waren in einer Ex-vivo-Studie eng mit der Festigkeit des Femurs verknüpft (Iori et al., PLoS One 2019).
Wie POROUS die Porengröße erfasst
Das Spektrum des rückgestreuten Signals verändert sich mit der Größe der Poren. Wechseln Sie zwischen gesundem und osteoporotischem Knochen, um den Effekt zu sehen.
- Senden. Ein breitbandiger Puls von mehreren MHz dringt an der Tibia in die Kortikalis ein.
- Streuen. Jede Pore sendet ein kleines Echo zurück. Größere Poren streuen stärker, vor allem bei niedrigeren Frequenzen.
- Analysieren. Ein an das gemessene Spektrum angepasstes Streumodell liefert die Porengrößenverteilung und die frequenzabhängige Dämpfung.
Schematische Darstellung. Poren vergrößert, Spektren vereinfacht.
Porenbezogene Parameter sind modellbasierte Biomarker der kortikalen Mikrostruktur, keine direkten Abbildungen einzelner Poren.
Klinische Studien
Bisher Messungen von rund 2.000 Teilnehmenden, von ersten Pilotstudien bis zu einer multizentrischen Studie mit 1.600 Teilnehmenden.
Publiziert
Pilotstudie bei postmenopausalen Frauen
Frauen mit und ohne Fragilitätsfrakturen (n = 55). Die kortikalen Biomarker unterschieden Frakturen besser als DXA und ebenso gut wie die hochauflösende CT (HR-pQCT).
Charité – Universitätsmedizin Berlin, 2019–2020 · Armbrecht et al., JBMR Plus 2021
Publiziert
Knochenqualität bei Diabetes
Patientinnen und Patienten mit Typ-1- und Typ-2-Diabetes sowie altersgleiche Kontrollpersonen (n = 156). Die Frakturdiskriminierung der Ultraschall-Biomarker (AUC 0,68 bis 0,69) war besser als die von DXA (AUC 0,61 bis 0,63), und die Methode war nicht von der bekannten Überschätzung der Knochendichte bei Diabetes betroffen.
Charité, Medizinische Klinik mit Schwerpunkt Rheumatologie und Klinische Immunologie, 2022–2023 · DRKS00029331 · Dehnen et al., Frontiers in Endocrinology 2024
Rekrutierung abgeschlossen
Studie zur Vorhersage des Frakturrisikos (preFx)
Prospektive multizentrische Studie mit 1.600 Männern und Frauen im Alter von 56 bis 85 Jahren an 6 Zentren in 3 Ländern. Sie untersucht, wie gut die POROUS-Biomarker Fragilitätsfrakturen unterscheiden und vorhersagen; die Nachbeobachtung läuft bis 2029.
Sponsor: POROUS GmbH, gefördert durch den EIC Accelerator · NCT06567054
Abgeschlossen 2026
Studie zu Knochendichte und Referenzwerten
350 gesunde Teilnehmende im Alter von 21 bis 55 Jahren an 2 Zentren. Die Daten liefern Referenzwerte junger, gesunder Erwachsener und eine ultraschallbasierte Schätzung der Knochenmineraldichte.
Sponsor: POROUS GmbH · NCT07187518
ABGESCHLOSSEN
Bettruhestudie der Europäischen Weltraumorganisation
Bettruhe in Kopftieflage simuliert den Knochenverlust in der Schwerelosigkeit. In dieser Studie veränderten sich die Ultraschallparameter um rund 25 %, DXA nur um 1–2 %, und die Veränderungen waren innerhalb von 30 Tagen sichtbar.
Charité – Universitätsmedizin Berlin mit der Europäischen Weltraumorganisation (ESA)
Laufend
PigBoneS: stärkere Knochen bei Nutztieren
Gemeinsam mit SUISAG und dem FBN Dummerstorf untersuchen wir eine bessere Phosphorverwertung und Knochenstabilität bei Schweinen. Bisher wurden mehr als 1.500 Schweineknochen gemessen und ausgewertet.
Eureka-Eurostars-Projekt, gefördert durch das BMBF und Innosuisse
Von der Methode zum Produkt
Mit PoroScan Academic steht die POROUS-Methode für Ihre eigene Forschung und Ihre klinischen Studien zur Verfügung. Vorbestellungen sind möglich; die Auslieferung beginnt im Dezember 2026 nach der CE-Kennzeichnung.
Publikationen
Begutachtete Veröffentlichungen zur POROUS-Methode, die neuesten zuerst.
Carolin Dehnen, Angela Galindo, Paula Hoff, Oliver Palme, Lukas Maurer, Kay Raum and Edgar Wiebe (2024)
Nguyen Minh, Marie Muller, Kay Raum, K. (2022 )
Armbrecht, G., Nguyen Minh, H., Massmann, J., & Raum, K. (2021)
Iori, G., Du, J., Hackenbeck, J., Kilappa, V., & Raum, K. (2021)
Nguyen Minh, H., Du, J., & Raum, K. (2020)
Gianluca Iori, Johannes Schneider, Andreas Reisinger, Frans Heyer, Laura Peralta, Caroline Wyers, Melanie Gräsel, Reinhard Barkmann, Claus C Glüer, J P van den Bergh, Dieter Pahr, Kay Raum (2019)
Wissenschaftlicher Beirat
Führende Expertinnen und Experten der Osteologie begleiten unsere Forschungsstrategie und unser Studiendesign. Sie bringen wissenschaftliche und klinische Erfahrung aus Einrichtungen in ganz Europa ein.
Frankfurter Hormon- und Osteoporosezentrum
Frankfurt, Deutschland
Christian-Albrechts-Universität zu Kiel
Kiel, Deutschland
Maastricht University und VieCuri Medical Centre
Niederlande
Friedrich-Alexander-Universität Erlangen-Nürnberg
Erlangen, Deutschland
Nutzen Sie die POROUS-Methode in Ihrer Forschung
Sie planen eine Studie zur Knochenqualität, zu einer Intervention oder zu einer neuen Patientengruppe? Wir unterstützen Sie bei Studiendesign, Geräten, Schulung und Datenauswertung sowie bei Ihrem Förderantrag.