Diagnostika osteoporózy
MUDr. Richard Pikner, PhD.
Oddělení kostního metabolizmu Odbor klinických laboratoří Klatovská nemocnice a.s.
[email protected]
Kostní hmota rychle ubývá s nástupem menopauzy Dosažení maxima kostní hmoty
Maximum kostní hmoty
Nástup menopauzy *
Úbytek kosti
Kostní hmota
Tvorba > Resorpce
Resorpce > Tvorba
0
10
20
30
40
50
60
70
80
Věk (roky) • Během tohoto časového období probíhá menopauza Lanham-New SA. Proc Nutr Soc. 2008;67: 163-176; Burger H, et al. Am J Epidemiol 1998;147: 871-879; Recker R, et al. J Bone Miner Res 2000;15:19651973; Sambrook P, et al. Baillieres Clin Rheumatol 1993;7: 445-457; Weaver CM, et al. Primer on the Metabolic Bone Diseases and Disorders of Mineral Metabolism. 7th ed. 2008:206-208.
Definice osteoporózy “7 systémové onemocnění kostí, které je charakterizované nízkou kostní hmotou a poruchou mikroarchitektury kosti, což vede ke zvýšené kostní fragilitě a tím se zvyšuje riziko prodělání zlomeniny.” World Health Organization (WHO), 1994
Diagnóza osteoporózy v ČR Osteoporóza je onemocnění nejen žen po menopauze, ale i mužů v pozdějším věku. Diagnóza osteoporózy v ČR je založena na: – přítomnosti osteoporotické zlomeniny nebo – denzitometrickém průkazu snížené kostní hustoty v pásmu osteoporózy dle WHO kritérií
Osteopotická zlomenina Osteoporotická (nízkotraumatická) zlomenina je zlomenina vzniklá při minimálním traumatu • Minimální trauma = síla nižší či odpovídající pádu ze stoje • Typické osteoporotické zlomeniny jsou v lokalizacích: předloktí, obratel, proximální femur, žebra, proximální humeru, pánev Při klinickém popisu zlomeniny je vždy nutné určit zda jde o nízkotraumatickou, či traumatickou, a nebo popsat mechanizmus
Denzitometrie (DXA) 1. Nejčastěji užívaná diagnostická technika k měření kostní plošné kostní hustoty a diagnostice osteoporózy. 2. Přístroj k měření využívá RTG záření s minimální radiační zátěží 1 měření odpovídá cca 2 dnům expozice přirozeného pozadí 3. DXA= Rentgenová absorbciometrie Dalšími možnými technikami jsou: 1. Kvantitativní CT (kvantita i morfologie, vysoká radiační zátěž) 2. MikroCT (schopnost zobrazení vnitřní struktury lamel trabekulární kosti, limitace na předloktí a tibii, vyšší radiační zátěž)
3. Ultrasonografické denzitometry (nízká reprodukovatelnost, informace o kvalitě kosti, měření v oblasti paty, není doporučeno pro diagnostiku a monitoraci osteoporózy)
DXA (Dvoufotonová absorbciometrie) • Pracuje na principu absorbce gama záření o dvou energetických hladinách • Tento princip umožňuje eliminovat vliv měkkých tkání • První zařízení na principu : 1965 (klinické využití až v 80.letech 20.století) • První komerční DEXA scaner – 1987 HOLOGIC • Výhoda – nízké provozní náklady, nízká radiační zátěž, vysoká rychlost měření (10 sec až 3 min), konstantní zdroj záření.
Princip DEXA • DEXA – od r.1987 standard pro zjišťování denzity kostí neinvazivní cestou • Je založena na aplikaci a využití útlumových charakteristik rozdílných materiálů
Princip DEXA • Zdroj RTG záření • 2 různé hladiny energie RTG paprsku (nízká, vysoká) • Útlum po průchodu paprsku přes měřený objekt • Zachycení zbytkové energie RTG paprsku v detektorovém poli
Princip DEXA • Pro dosažení 2 energií RTG paprsků se používají různé způsoby 1./ Přepínání energie – přepínání potenciálu potenciálu v rozmezí 100 – 140 kV synchronně s frekvencí sítě (Hologic) Výhoda: Podstatně vyšší úrovně výstupních energií Nevýhoda: Nutnost filtrace pro odstranění nežádoucích složek spektra 2./ K-edge filtrace – využití zdroje záření s konstantním potenciálem 100 kVp. K-edge filtr rozkládá konstantní potenciál do dvou oddělených složek 40 a 70 kVp (Lunar, Norland). Výhoda: 2 diskrétní energetické hladiny Nevýhoda: Nízké výstupní energie
Denzitometry 3 hlavní výrobci: Hologic, General Electric, Norland Liší se mezi sebou : 1. Principem snímání, využívají hlavně fan beam ( lehce zkresluje na okrajích pole, nutno centrovat pacienta doprostřed) , výhoda rychlost a lepší zobrazení než pencil beam 2. Principem produkce RTG záření 3. Počtem detektorů 4. Rozdílnou vnitřní kalibrací 5. Software zpracovávající data , včetně různých oblastí zájmu Výsledky z denzitometrů různých firem jsou mezi sebou neporovnatelné , lze srovnávat pouze hodnocení dle stejných referenčních populací ( proximální femur u Hologic a GE)
Princip DEXA – metody snímání Pencil Beam
Snímání bod po bodu, pomalé, nižší cena, 1 detektor, staré typy přístrojů
Fan Beam
Rychlé měření, přesnost srovnatelná s pencil beam, liší se počtem detektorů a principem fan beam (wide angle x narrow angle)
Pracoviště DEXA - Hologic •Scaner Hologic •Řídící počítač •Uživatelský software
AP Spine - polohování
Left hip - polohování
Kvalita kontroly měření DXA • Trueness (správnost měření)schopnost přístroje měřit reálné hodnoty, liší sle dle měřeného místa 5-15 %, obdobně jako qCT.
• Precision (opakovatelnost měření) Schopnost přístroje opakovat stejné měření se stejnou přesností, liší se dle měřeného místa, sleodvání pomocí měření fantomu před zahájením práce (1x denně) 1-3 % V denzitometrii je opakovatelnost měření důležitější než přesnost. Accuracy (přesnost ) dobrá správnost a opakovatelnost měření)
Datové výstupy měření DXA 1. Pro vymezené oblasti zájmu : 1. BMC (g) – obsah minerálu v gramech 2. Area (cm2) – plocha kostní mapy v cm2 3. BMD (g/cm2) – kostní hustota v g/cm2
2. Výpočty T score a Z score: zhodnocení kostního BMD k příslušnému populačnímu průměru 3. Křivky: grafické zhodnocení a základní interpretace T a Z score
T-score, Z-score T-score - vyjadřuje směrodatnou odchylku BMD od průměru ve vztahu k PBM ( peak bone mass) maximální mineralizace mezi 20-30 rokem věku Z-score - udává do jaké míry se hodnoty naměřené u pacienta odchylují od průměru zdravých osob stejného věku a pohlaví
Indikace ke kostní denzitometrii Hlavní
rizikové faktory ( 1 přítomný):
Vedlejší rizikové faktory (2 přítomné)
•
Nízkotraumatická zlomenina obratle
•
Věk nad 65 let ženy, nad 70 let muži
•
Zlomenina po 40. roce po neadekvátním traumatu
•
Pokles výšky o 3 cm
•
BMI pod 19
•
Fyzická inaktivita, kouření
•
Hypertyreóza i v anamnéze
•
Antiestrogeny, antiandrogeny
•
Chronická antikonvulzivní léčba
•
Chronická warfarinizace
•
Mnohačetný myelom
•
Stav pro transplantaci orgánů
•
Anorexia nervosa
•
Revmatoidní artritida, RS syndrom
•
Anamnéza fr. femuru matky či otce
•
RTG suspekce na osteoporózu
•
Primární hyperparatyreóza,
•
Hypogonadismus nad 1 rok
•
Kortikoidy nad 2,5 mg denně a déle než 3 měsíce
•
Malabsorpční syndromy
SMOS 2007
Denzitometrický průkaz osteoporózy • Aplikovatelné pro postmenopauzální ženy a muže starší 50 let , hodnoceno k příslušnému pohlaví a rase • WHO kritéria: norma T-score –1,0 a vyšší snížená kostní denzita T-score –1,0 až –2,5 osteoporóza T-score –2,5 a nižší • V úvahu bereme nejnižší dosažené T-score u: L-páteře (Total), Total hip, Neck či 1/3 radius
Monitorování efektu léčby • Denzitometrie detektuje změnu BMD v čase – Změna by měla být rovná či vyšší LSC (least significant change) cca 5 % v příslušné oblasti
• Intervaly: – Každé 2 roky při antiresrpční léčbě ( bisfosfonáty, denosumab, raloxifen, HRT) – Každý rok při anabolické léčbě (teriparatid)
• O selhání terapie lze uvažovat pokud dojde k poklesu o LSC a jsou přítomny další klinické ukazatele. • Samotný pokles BMD není jednoznačným parametrem selhání léčby
Limitace měření pomocí DXA • Přítomnost degenerativních změn a artrózy – Především L páteř a femur v pozdním věku falešné zvýšení BMD především v L páteři
• Různé typy přístrojů a referenční populace – Porovnatelné jsou výsledky měřené na přístrojích od jednoho výrobce. – Porovnatelné jsou opakované měření stejné lokalizace, pokud je shodná poloha při měřeních. – T a Z score je porovnatelné pouze pokud se k hodnocení použijí stejné referenční populace.
• Interpretace • Porovnatelné jsou interpretace, pokud je dodržen stejný algoritmus interpretace DXA výsledků.
Další možnosti hodnocení na
DXA denzitometru Hologic • IVA - bočný snímek páteře odpovídajíc RTG • Body Compostion Analysis – stanovení měkkých tkání • HSA – stanovení strukturálních hodnot kyčle a osové délky prox. Femuru • TBS - trabecular bone score - mamtematický odhad trabekulární struktury obratlů
IVA okamžité hodnocení obratlů • Úplný snímek páteře pořízený v režimu Single energy • AP a Laterální snímek • Vysoká kvalita zobrazení • Čas scanu – 10 až 15 sec • Možnost okamžitého hodnocení fraktur (FDA) • Nízká radiační zátěž pro pacienta (1/100 standardního RTG snímku) • Kvalita snímku záleží na počtu detektorů denzitometru
Advanced Body Composition • • • • • •
Kolorované zobrazení tkání Odlišení tukové, svalové a kosntí tkáně Hodnocení trendů změn množství tukové a svalové hmoty Normálové křivky dle studie HNANES Kvantifikaca rizika klinické obezity Klasifikace BMI dle WHO
HSA – Hip structure analysis •
Metoda strukturální analýzy, byla vyvinuta za účelem získání průřezových ( strukturálních ) hodnot proximálního femuru z 2D scanů získaných z DXA scanů pro biomechanickou interpretaci. (Thomas J. Beck, ScD, J.Hopkins University)
TBS – Trabecular bone score • •
Analýza šedoúrovňové struktury snímku AP pateře pomocí matematických algoritmů s cílem stanovení mikroarchitektury kosti Nezávislá prediktivní hodnota rizika zlomenin vůči BMD
