1937 veröffentlichte Kaj Roholm seine bahnbrechende Studie Fluorvergiftung in dem er drei Phasen von Knochenveränderungen beschrieb, die bei Skelettfluorose auftreten. (Siehe unten). Diese drei Phasen, die durch Röntgenstrahlen erkennbar sind, wurden weithin als diagnostischer Leitfaden zur Erkennung der Krankheit verwendet. Sie beschreiben eine osteosklerotische Knochenerkrankung, die sich zuerst im axial Skeletts (Wirbelsäule, Becken und Rippen) und führt letztendlich zu einer umfassenden Verkalkung von Bändern und Knorpel sowie zu Knochenauswüchsen wie Osteophyten und Exostosen.

Spätere Untersuchungen haben jedoch ergeben, dass Röntgenstrahlen eine sehr Rohöl Maßnahme zur Diagnose von Fluorose, da die Krankheit Symptome und Auswirkungen verursachen kann (z. B. Arthrose) vor und in Abwesenheit einer radiologisch nachweisbaren Osteosklerose in der Wirbelsäule. Außerdem haben deutsche Wissenschaftler Roholms Beschreibung des Röntgenbildes der Krankheit erweitert, indem sie zwei weitere Phasen („subtile Anzeichen“ und „Stadium OI“) definierten, die vor Roholms 3 Phasen auftreten. (Siehe unten). Untersuchungen haben ergeben, dass Personen in diesen frühen Skelettphasen erhebliche Gelenkschmerzen und -steifheit verspüren können. Franke (1975) schreibt dazu: „Wir fanden Patienten mit leichten radiologischen Veränderungen (subtile Anzeichen oder OI), die über starke Schmerzen in der Wirbelsäule und den großen Gelenken klagten. Andererseits waren einige Patienten, deren Fluorose radiologisch deutlich erkennbar war, fast beschwerdefrei.“

Was die Sache noch komplizierter macht, ist die Tatsache, dass zahlreiche Studien herausgefunden haben, dass Fluorose eine vielfältige Skelettveränderungen über die vorwiegend osteosklerotische Form der Krankheit hinaus, die Roholm beschrieben hat. Sich strikt auf Roholms Beschreibung der klassischen Fluorose zu verlassen, wird daher die Bemühungen zur Erkennung und Vorbeugung einer Fluoridvergiftung des Skeletts zunichte machen.

Roholm (1937): Die 3 Phasen der Knochenveränderungen bei Skelettfluorose (durch Röntgenstrahlen nachweisbar):

„Auf dem Röntgenbild lassen sich drei Phasen desselben osteosklerotischen Prozesses unterscheiden, die ohne scharfe Abgrenzung ineinander übergehen.

1. Phase.
„Die Veränderungen werden im Becken und in der Columna beobachtet, sind aber an anderen Stellen zweifelhaft oder fehlen. Die Knochendichte ist nur sehr wenig erhöht. Die Trabekel sind rau, verschwommen und werfen tiefe Schatten; dies ist bei den Corpora der unteren Lendenwirbel oft deutlich zu erkennen. Der Knochen hat gleichzeitig eine markantere und eine verschwommenere Struktur, was sehr charakteristisch ist, wenn der Operateur mit dem Phänomen vertraut ist, ansonsten aber leicht übersehen wird. Die Knochenkontur ist scharf. In einigen wenigen Fällen gibt es eine beginnende Osteophytenbildung am Rand der Corpora der Lendenwirbel. Die Grenze zur normalen Knochenstruktur ist nicht scharf, und im Einzelfall wird es schwierig sein zu entscheiden, ob die Veränderung eine normale Abweichung oder ein pathologischer Befund ist. Bei Serienuntersuchungen ist der Unterschied jedoch deutlich.

2. Phase.

„Die Knochenstruktur ist unscharf, die Knochenbälkchen verschmelzen miteinander. Über oft ziemlich große Flächen wirft der Knochen einen diffusen, strukturlosen Schatten. Auf den ersten Blick scheint das Negativ unterbelichtet zu sein, aber es ist schwierig oder unmöglich, Einzelheiten zu erkennen, selbst wenn die Belichtungszeit oder die Spannung erhöht wird. Die Knochenkonturen sind ungleichmäßig und etwas unscharf. Die Veränderungen sind am deutlichsten im Becken und in der Columna, aber auch in den Rippen und in den Knochen der Extremitäten, auch wenn sie dort weniger ausgeprägt sind und oft den als 1. Phase beschriebenen Veränderungen ähneln. In den Extremitätenknochen ist die Markhöhle normalerweise mäßig verengt. In der Columna gibt es beginnende oder mäßige Bänderverkalkungen, insbesondere kaudal; sie erscheinen in Form spitzer, schnabelförmiger Osteophyten mit einer Neigung, Brücken zwischen Wirbelkörpern zu bilden, oder als diffuse Unschärfe, die hinter den Corpora liegt. In einigen Fällen (vor allem bei jüngeren Patienten) fehlen die Bänderverkalkungen, die Knochenstruktur ist jedoch so verändert, dass der Fall in die 2. Phase eingeordnet werden muss.

3. Phase. Auf dem Negativ stellt sich der Knochen als mehr oder weniger diffuser marmorweißer Schatten dar, in dem die Einzelheiten nicht erkennbar sind. Veränderungen sind in allen Knochen erkennbar, aber am stärksten zentral, am auffälligsten in Knochen mit Spongiosastruktur, Becken, Columna, Rippen und Brustbein. In den Knochen der Extremitäten gibt es strukturelle Veränderungen, die an die 2. Phase oder recht häufig nur an die 1. Phase erinnern. Bei den am schlimmsten betroffenen Personen sind Veränderungen am Schädel zu sehen, normalerweise von eher mäßiger Intensität. Die Theca ist dichter und wirft einen tieferen Schatten als normal, Nähte und Gefäßfurchen sind undeutlich, und dasselbe gilt für Impressiones digitatae. Die Luftsinus in den Schädelknochen sind verkleinert. Die Region um die Sella turcica wirft einen tiefen Schatten, ist aber in Bezug auf die Kontur normal. Es wurde keine deutliche Verdickung des Processus clinoidei beobachtet.

Die Knochenkonturen sind fast überall wollig und verschwommen. Sehr oft haben die Knochen oder bestimmte Teile davon ein raues und leicht vergrößertes Aussehen, aber ansonsten ist die Form nicht verändert. An den Extremitätenknochen finden sich unregelmäßige Periostdicken, einige sind flach, andere rauer. Die Membrana interossea in Antibrachium und Crus ist mehr oder weniger verkalkt. Die normalen Cristae, die den Muskelansätzen entsprechen, sind vergrößert und ähneln Exostosen. An den Costae, insbesondere vertebral, gibt es Verkalkungen der Ansätze der Interkostalmuskeln, die wie „Reifnadeln“ oder unregelmäßige Schatten auf beiden Seiten erscheinen. Es gibt erhebliche Bänderverkalkungen, die bis zu sehr stark variieren, in der Columna, insbesondere in der Pars lumbalis und thoracalis. In der Columna cervicalis sind diese Veränderungen weniger ausgeprägt, aber deutlich. Die Bänderverkalkungen treten teils in Form brückenartiger Verbindungen mit recht scharfen Grenzen zwischen den Corpora auf, teils als diffuse Trübung und Dichte rund um die Intervertebral- und Costovertebralartikulationen. Processus transversi und spinosi sind rau und verdickt, zwischen letzteren finden sich erhebliche Bänderverkalkungen mit unregelmäßigen Grenzen. Im Becken ist das Ligamentum sacrotuberosum manchmal verkalkt. Die Intensität der Verkalkung und die diffuse Dichte des Knochens stimmen meist überein; bei manchen älteren Arbeitern findet sich jedoch eine nicht bis zum Extremgrad reichende Dichte des Knochengewebes neben sehr ausgeprägten Bänderverkalkungen.

In den Extremitätenknochen, sowohl den kurzen als auch den langen, ist die Markhöhle schmaler und die Grenze zur Compacta weniger scharf als normal. Die Breite der Compacta ist entsprechend größer. In Tibia und Femur verringert sich die Breite der Markhöhle manchmal auf die Hälfte des Normalwerts, in Metacarpalia und Phalangen kommt es manchmal zu einer teilweisen Okklusion der Höhle.

Die Interartikularräume sind überall normal breit und die Konturen scharf. Es sind begrenzte Verkalkungen der Kapsel in Hüft- und Kniegelenken zu sehen. Die Bandscheiben sind nicht sichtbar verändert und die Verkalkung des Rippenknorpels geht nicht über das Normale hinaus.

Wenn man das Ergebnis der Röntgenuntersuchung zusammenfassen will, muss man zunächst die Tatsache hervorheben, dass es sich bei der Erkrankung um eine Systemkrankheit handelt, da sie alle Knochen befällt, obwohl sie eine Vorliebe für bestimmte Stellen hat. Der pathologische Prozess kann als diffuse Osteosklerose charakterisiert werden, bei der die pathologische Knochenbildung sowohl im Periost als auch im Endost beginnt. Die Compacta verdichtet und verdickt sich; die Spongiosa-Trabekel verdicken sich und verschmelzen miteinander. Der Durchmesser der Markhöhle nimmt ab. Es kommt zu einer erheblichen Neubildung von Knochen aus dem Periost, und Bänder, die normalerweise nicht oder nur im fortgeschrittenen Alter verkalken, verkalken erheblich. Alle Anzeichen einer Knochenzerstörung fehlen im Bild.“
QUELLE: Roholm K. (1937). Fluoridvergiftung: eine klinisch-hygienische Studie mit einem Überblick über die Literatur und einigen experimentellen Untersuchungen. London: HK Lewis Ltd. S. 141-143

Fritz (1958): Zwei weitere subtile Phasen der Fluorose 

„Neben der bekannten radiologischen Stadieneinteilung, Stadium I bis III nach Roholm, haben sich bei unseren Untersuchungen zwei Vorstadien nach Fritz als wichtig erwiesen: die sogenannten (subtilen Zeichen) und das Stadium OI. Bei den subtilen Zeichen … sind eine Verdichtung der Knochenstruktur und eine Vergrößerung der Knochenbälkchen in der Lendenwirbelsäule erkennbar. Außerdem zeigen sich begleitende Schatten entlang von Tibia, Fibula, Radius und Ulna. Im Stadium OI hat die Struktur der Brustwirbelsäule bereits an Dichte zugenommen, während in der Lendenwirbelsäule die normale Knochenstruktur zu verschwinden beginnt. Die periostale Anlagerung von neuem Knochen an den Knochen des Unterarms und der Unterschenkel sind deutlicher. Zum besseren Nachweis der periostalen Anlagerungen an diesen Knochen verwendeten wir leicht unterbelichtete Röntgenbilder, die denen der Weichteile ähneln.“
QUELLE: Franke J, et al. (1975). Industrielle Fluorose. Fluorid 8: 61-83.

Diagnose einer Skelettfluorose: Diagramm des US-amerikanischen öffentlichen Gesundheitsdienstes

Das Problem bei der Verwendung des Knochenfluoridgehalts als Diagnoseinstrument:

Der Diagnoseleitfaden des US-Gesundheitsdienstes für Skelettfluorose ist aus zwei wichtigen Gründen falsch. Erstens wird darin behauptet, dass die präklinische Phase der Fluorose „asymptomatisch“ ist. Zahlreiche veröffentlichte Studien zeigen, dass dies nicht der Fall ist. Zweitens beruht er auf der Fiktion, dass es klare, feste Knochenfluoridwerte gibt, die die Krankheit verursachen oder nicht. Studien haben jedoch wiederholt festgestellt, dass Menschen mit Skelettfluorose Werte haben können weit unter dieser Bereich. Tatsächlich wurde in den USA bei Personen mit lähmender Skelettfluorose nur ein Gehalt von 1,900 ppm in den Knochen festgestellt – eine Konzentration, die laut PHS nicht einmal die ersten Symptome der Krankheit hervorrufen sollte. (Bruns & Tyle 1988).

„Verfügbare Daten lassen darauf schließen, dass die individuelle Toleranz gegenüber den toxischen Auswirkungen von Fluorid im Skelett sehr unterschiedlich ist.“ „Fluoridkonzentrationen von 200 bis 6500 ppm wurden in „normalen“ Knochen festgestellt … In Knochen von Patienten mit schwerer chronischer Fluorose wurden jedoch Konzentrationen von 700 bis 7000 ppm, 905 bis 13,580 ppm, 1120 bis 6050 ppm und 2040 bis 11,500 ppm festgestellt. Diese Überschneidung mit dem „normalen“ Bereich weist auf eine große Variabilität der individuellen Empfindlichkeit gegenüber Schäden hin.“
QUELLE: Groth, E. (1973), Zwei Fragen der Wissenschaft und der öffentlichen Ordnung: Luftverschmutzungskontrolle in der San Francisco Bay Area und Fluoridierung der kommunalen Wasserversorgung. Dissertation, Department of Biological Sciences, Stanford University, Mai 1973.

„Singh et al. (1961) beschrieben Skelettfluorose bei Personen mit einem F-Gehalt in den Knochen im Bereich von 700 bis 1600 ppm. Dieser F-Gehalt in den Knochen liegt weit unter dem Wert, bei dem viele behaupten, dass Fluorose nicht auftreten kann. Von Call veröffentlichte Daten zeigten, dass der F-Gehalt der Knochen nicht mit dem F-Gehalt in den Weichteilorganen übereinstimmt. Daher kann das Vorhandensein oder Fehlen einer schädlichen Wirkung durch Fluorid nicht anhand des F-Gehalts der Knochen festgestellt werden.“
QUELLE: Waldbott GL. (1968). Hydrofluorose in den USA Fluorid 1: 94-102.

„Aus den Tabellen der vorliegenden Studie geht hervor, dass der Grad der Knochenveränderung nicht gut mit der im Knochen vorhandenen Fluoridmenge korreliert.“
QUELLE: Morris JW. (1965). Skelettfluorose bei Indianern im amerikanischen Südwesten. American Journal of Roentgenology, Radium Therapy & Nuclear Medicine 94: 608-615.

„Der Fluoridgehalt der Knochen scheint nicht der einzige Faktor zu sein, der zum Ausbruch der Fluorose beiträgt. Andere Stoffwechselfaktoren müssen berücksichtigt werden. Bei Obduktionsstudien an Personen mit endemischer Fluorose wurden Fluoridkonzentrationen von 0.50 % bis 0.75 % (trocken, fettfrei) in Rippen, Brustbein und Wirbeln festgestellt, während McClure et al. Fluoridwerte von bis zu 0.51 % bis 0.65 % in verschiedenen Bereichen des Skeletts meldeten, ohne dass damit eine Fehlfunktion oder mikroskopisch nachweisbare Knochenveränderungen verbunden waren.“
QUELLE: Marier JR, et al. (1963). Ansammlung von Skelettfluorid und seine Folgen. Archives of Environmental Health 6: 664-671.