Clinical Studies of Bone Metabolism Using a Simple Model of Calcium Tracer Kinetics

Bone metabolism studies were performed in 44 subjects with and without bone disease using a calcium tracers kinetics model, the central feature of which is an expanding exchangeable calcium pool. In normal subjects the accretion rate and the exchangeable calcium pool ranged from 1.49 to 8.45 (mean 3.9 ± 2.05) mg.d^-1kg^-1 and from 60 to 131 (mean 81.25 ± 18.11) mg.kg^-1, respectively. The patients with osteogenesis imperfecta, Pierre Marie’s disease and one out of two cases of hypoparathyroidism had values which fell within the normal range. Both the accretion rate and the exchangeable calcium pool were significantly elevated in patients with Paget’s disease and with hyperparathyroidism. Uremic patients with generalizated bone lesions had accretion rates or both parameters elevated. As far as patients with successful renal transplant are concerned, the results suggest that this method is a very poor means for detecting bone disorders with only focal lesions. In contrast, the method can be very useful when persistent renal osteodystrophy or secondary hyperparathyroidism are suspected.

Insgesamt wurden 44 Patienten untersucht, 15 ohne und 29 mit verschiedenen Osteopathien. Die Mineralisierungsrate und die Größe des austauschbaren Kalziumpools wurden durch Anwendung eines offenen. auf endliche Zeit expandierenden Single Compartment-Modells berechnet. Bei den Gesunden schwankten die Werte der Zuwachsrate und des austauschbaren Kalziumpools zwischen 1.49 und 8.45 (mit einem Mittelwert von 3.9 ± 2.05) mg.d^-1kg ¹bzw. zwischen 60 und 131 (mit einem Mittelwert von 81.25 ± 18.11) mg.kg^-1. Die Patienten mit Osteogenesis imperfecta, Pierre Marie Osteopathie und einer der zwei Hypoparathyreoidismusfälle zeigten Normalwerte. Beide funktionellen Parameter waren bei den Paget-Kranken und bei dem Patienten mit Hyperparathyreoidismus signifikant erhöht. Bei den Dialysepatienten mit ausgeprägten pathologischen Knochenveränderungen waren die Mineralisierungsraten oder beide Parameter hoch. Bei den Nierentransplantierten zeigen die Ergebnisse, daß diese Methode kein wirksames Mittel zur Diagnose der Knochenveränderungen mit nur fokalen Veränderungen ist. Sie kann dagegen sehr nützlich sein, wenn eine anhaltende Nierenosteodystrophie und ein sekundärer Hyperparathyreoidismus vermutet werden.

• References

• 1 Bullamore J. R, Marshall D. H, Nordin B. E. C, Wilkinson R. Radiocalcium measurement of bone turnover in disorders of calcium metabolism using a model based on an expanding pool. In: Dynamic Studies with Radioisotope in Medicine. IAEA, Vienna; p. 519 1971
• 2 Burkinshaw L, Marshall D. H, Osby C. B, Spiers F. W. Bone turnover model based on a continuously expansive exchangeable calcium pool. Nature 222: 146 1969;
• 3 Caniggia A, Gennari C. Calcitonin treatment in Ekman-Lobstein disease. Calcif. Tiss. Res 9: 243 1972;
• 4 Pedroli G, Roncari G, Rapisardi L, Conte L. Description of a simple model for the study of bone calcium metabolism. Nucl. Med 19: 11-15 1980;
• 5 Reeve J, Wootton R, Hesp R. A new method lor calculating the accretion rate of bone calcium and some observations on the suitability of strontium-85 as a tracer for bone calcium. Calcif. Tiss. Res 20: 121 1976;
• 6 Roncari G, Mombelli L, Conte L. Un nuovo metodo per la determinazione di alcuni parametri del turnover osseo nel’uomo con l’impiego di traccianti radioattivi calciomime-tici. Med. Nucl. Radiobiol. Lat 12: 173 1969;