Diagnostika osteoporózy MUDr. Richard Pikner, PhD. Oddělení kostního metabolizmu Odbor klinických laboratoří Klatovská nemocnice a.s. pikner@nemkt.cz
Kostní hmota rychle ubývá s nástupem menopauzy Dosažení maxima kostní hmoty Maximum kostní hmoty Nástup menopauzy * Úbytek kosti Tvorba > Resorpce Kostní hmota 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;15:1965-1973; 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 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 Fan Beam Snímání bod po bodu, pomalé, nižší cena, 1 detektor, staré typy přístrojů 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
Left hip - polohování AP Spine - 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 (cm 2 ) plocha kostní mapy v cm 2 3. BMD (g/cm 2 ) kostní hustota v g/cm 2 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): Nízkotraumatická zlomenina obratle Zlomenina po 40. roce po neadekvátním traumatu 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 Vedlejší rizikové faktory (2 přítomné) Věk nad 65 let ženy, nad 70 let muži 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 SMOS 2007 Anorexia nervosa Revmatoidní artritida, RS syndrom
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