Interpretation of DXA densitometric and morphometric examinations

Wstęp

Osteoporoza jest najczęstszą chorobą metaboliczną kości o podstępnym przebiegu, często przez wiele lat pozostającą niemą klinicznie. Zahamowanie funkcji osteoblastu oraz nadaktywność osteoklastu prowadzą do niskiej masy kostnej oraz zaburzeń mikroarchitektury tkanki kostnej, a w konsekwencji do złamań, które są najczęstszą przyczyną zgonu w tej populacji pacjentów. Wysokie koszty społeczne i ekonomiczne leczenia złamań stanowią obecnie jedno z najważniejszych wyzwań dla systemu opieki zdrowotnej. Dlatego niezwykle ważne jest całościowe spojrzenie na osteoporozę z uwzględnieniem jej specyficznej kliniki jako problemu diagnostycznego obejmującego z jednej strony ocenę jakości kości, m.in. poprzez pomiar jej gęstości, a z drugiej strony identyfikację złamań kręgowych i pozakręgowych oraz ocenę ryzyka ich powstania. Wydaje się, że optymalnymi metodami diagnostycznymi z racji ich dostępności, kosztu i przyjętych standardów diagnostycznych są: badanie densytometryczne i morfometryczne metodą absorpcjometrii promieniowania rentgenowskiego o podwójnej wiązce energetycznej (dual X-ray absorptiometry – DXA) [1, 2].

Densytometria metodą DXA

Aktualnie densytometria jest jedyną mającą zastosowanie w praktyce klinicznej metodą oceny jakości kości, gdyż jedną z jej cech jest możliwość pomiaru gęstości mineralnej kości (bone mineral density – BMD). Głównym celem tego badania jest identyfikacja tych chorych, którzy są szczególnie zagrożeni wystąpieniem złamań, oraz częściowe monitorowanie skuteczności leczenia. Badanie densytometryczne standardowo najczęściej wykonuje się w obrębie kości udowej oraz w części lędźwiowej kręgosłupa. Pozostałe lokalizacje, takie jak przedramię czy tzw. opcja total body, są wykorzystywane w specyficznych sytuacjach. Należy podkreślić, że jest to jedyne badanie, które można wykorzystywać do interpretacji klinicznej i na podstawie którego można ustalić densytometryczne rozpoznanie osteoporozy – wartość BMD oceniana tą metodą ma swoje przełożenie na definicję osteoporozy. Należy jednak ostrożnie podchodzić do rozpoznawania osteoporozy tylko na podstawie niskiej wartości BMD lub wskaźnika T-score < –2,5 odchylenia standardowego. Zawsze należy brać pod uwagę całokształt obrazu klinicznego pacjenta ze szczególnym uwzględnieniem czynników ryzyka [2, 3].

Wykonanie badania densytometrycznego jest wskazane i powinno być refundowane w przypadku:

•kobiet w wieku ≥ 65. roku życia oraz mężczyzn w wieku ≥ 70. roku życia,

•występowania czynników ryzyka złamań u kobiet w wieku < 65. roku życia, w okresie pomenopauzalnym oraz u mężczyzn w wieku < 70. roku życia,

•kobiet w wieku okołomenopauzalnym z czynnikami ryzyka złamań, takimi jak niska masa ciała, wcześ-

niejsze złamania lub stosowanie leków zwiększających ryzyko rozwoju osteoporozy,

•dorosłych chorych z obecnością czynników negatywnie wpływających na metabolizm tkanki kostnej, takich jak choroba lub stosowana farmakoterapia,

•każdego pacjenta: leczonego z powodu osteoporozy

w celu monitorowania skuteczności farmakoterapii, u którego rozważa się zastosowanie farmakoterapii osteoporozy, oraz jeżeli pacjent może wymagać farmakoterapii osteoporozy z uwagi na jego stan kliniczny mogący prowadzić do obniżenia gęstości kości.

Osteoporozę, w sensie densytometrycznym, można rozpoznać u kobiet po menopauzie oraz u mężczyzn > 50. roku życia, jeśli wynik T-score mierzony w części lędźwiowej kręgosłupa, szyjce kości udowej lub w obszarze total hip wynosi –2,5 lub mniej. W określonych przypadkach klinicznych możliwe jest zastosowanie pomiaru z 1/3 dalszej części kości promieniowej (przedramię). Ocenę z tego obszaru stosuje się w przypadku: braku możliwości wykonania badań z nasady bliższej kości udowej lub części lędźwiowej kręgosłupa, nadczynności przytarczyc i znacznej masy ciała pacjenta przekraczającej możliwości techniczne stołu densytometru [4]. Warto podkreślić, że nie należy wykonywać pomiarów w innych lokalizacjach nasady bliższej kości udowej, np. trójkącie Warda lub krętarzu większym.

Zaleca się wykonywanie oznaczeń densytometrycznych łącznie z oceną BMD jednocześnie w części lędźwiowej kręgosłupa oraz bliższej nasadzie kości udowej. Należy jednak pamiętać, że u osób w zaawansowanym wieku czasami nie można prawidłowo zinterpretować badań części lędźwiowej kręgosłupa z powodu zaawansowanych zmian zwyrodnieniowych. Wówczas badanie kości udowej staje się „złotym standardem”. Do oceny części lędźwiowej kręgosłupa bierze się pod uwagę kręgi L1–L4. Z oceny wyłącza się kręgi ze zmianami strukturalnymi lub obecnymi artefaktami mogącymi zafałszowywać pomiar – w tym przypadku należy opierać się na trzech lub w skrajnym przypadku dwóch kręgach. Nie ocenia się wartości BMD na podstawie danych z jednego kręgu – w tym przypadku należy rozważyć wykonanie badania w innym miejscu szkieletu. Do oceny nasady bliższej kości udowej zaleca się pomiar z szyjki kości udowej lub z obszaru total hip. Pomiar można wykonać na dowolnej stronie, brakuje jednak wystarczających danych klinicznych rozstrzygających, czy dla celów diagnostycznych można brać pod uwagę średnią wartość T-score z obydwu kości udowych. Ta uśredniona wartość znajduje jednak zastosowanie w monitorowaniu choroby – w tym przypadku preferowany jest pomiar z obszaru total hip [4].

U kobiet w wieku przedmenopauzalnym, mężczyzn przed 50. rokiem życia oraz u dzieci i młodzieży < 20. ro-

ku życia należy zachować szczególną ostrożność przy interpretacji badań densytometrycznych. W tym przypadku preferowaną metodą jest ocena na podstawie wskaźnika Z-score wyznaczonego z wykorzystaniem najlepszej bazy referencyjnej, np. NHANES III. Wartość Z-score ≤ –2,0 określa się jako „obniżoną w stosunku do oczekiwanej dla płci i wieku”, a > –2,0 jako „oczekiwaną dla płci i wieku”. U dzieci < 5. roku życia oraz młodzieży < 20. roku życia zaleca się wykonywanie badania części lędźwiowej kręgosłupa oraz obszaru całego ciała (total body). Należy pamiętać, że w tych grupach chorych nie można ustalić rozpoznania osteoporozy tylko na podstawie wyniku badania DXA. W tym przypadku poza badaniem gęstości kości niezbędna jest wnikliwa ocena kliniczna ze szczególnym uwzględnieniem historii przebytych złamań [1–4].

Należy pamiętać, że badanie densytometryczne metodą DXA wiąże się z pewnymi ograniczeniami, które w istotny sposób mogą zafałszować ocenę BMD. Osteo-

malacja będąca najczęściej wynikiem nieprawidłowego odżywiania i braku witaminy D u chorych w podeszłym wieku będzie przyczyną niedoszacowania BMD z powodu zaburzeń mineralizacji tkanki kostnej. Z kolei zmiany zwyrodnieniowe części lędźwiowej kręgosłupa, blaszki miażdżycowe w aorcie brzusznej czy obecność złamań trzonów kręgowych będą powodowały wyniki fałszywie zawyżone. Z drugiej strony u kobiet w wieku okołomenopauzalnym obserwuje się szybszą utratę kości beleczkowej dominującej w trzonach kręgowych, co przekłada się na mniejszą wartość BMD w tym miejscu szkieletu w stosunku do kości udowej, w której przeważa mniej aktywna metabolicznie kość korowa [1–3].

Powszechność wykonywania badań DXA wynika z jego zastosowania w ocenie ryzyka pojawienia się złamań osteoporotycznych. Jedna z metaanaliz wykazała, że ryzyko złamań kości udowej ulega zwiększeniu 2,6-krotnie na spadek BMD w obszarze szyjki kości udowej o jedno odchylenie standardowe. Badanie DXA pozostaje badaniem referencyjnym w ocenie ryzyka złamań osteoporotycznych w stosunku do innych technik diagnostycznych [2]. Aktualne zalecenia preferują jednoczesną ocenę BMD w obrębie kości udowej oraz części lędźwiowej kręgosłupa. Takie postępowanie niewątpliwie zwiększa czułość diagnostyczną, ale nie ma istotnego wpływu na ocenę ryzyka powstania kolejnych złamań. Przeprowadzone metaanalizy i badania wieloośrodkowe wykazały brak istotnej przewagi przy wykonywaniu równoczesnych pomiarów z dwóch obszarów szkieletu w ocenie ryzyka wystąpienia złamań. Ocena w oparciu o pomiar z dwóch obszarów skutkowała zwiększeniem liczby pacjentów z rozpoznaną osteoporozą, co przekładało się na wzrost kosztów farmakoterapii, a nie miało istotnego wpływu na selekcję pacjentów zagrożonych ryzykiem złamania osteoporotycznego [2].

Głównym celem terapii osteoporozy jest poprawa jakości tkanki kostnej, a w efekcie tego zmniejszenie ryzyka złamań. Dlatego bardzo istotnym elementem opieki nad pacjentem z osteoporozą jest monitorowanie skuteczności terapii. Panuje przekonanie, że regularne badania densytometryczne u tego samego pacjenta są pomocne w monitorowaniu skuteczności terapii. Częstość wykonywania badań należy dobierać indywidualnie i zależy ona głównie od stanu klinicznego pacjenta. Zazwyczaj kolejne oznaczenie wykonuje się po roku lub 2 latach od czasu ostatniej kontroli lub wdrożenia leczenia. Jednak w przypadku szczególnych wskazań, np. gwałtownej progresji choroby, dopuszcza się częstsze pomiary. Należy pamiętać, że badania te powinny być wykonywane na tym samym aparacie, z tym samym oprogramowaniem i najlepiej przez tego samego operatora. Analizie poddaje się wartość BMD – jej wzrost, spadek lub stabilizację w stosunku do ostatniego badania. Analiza oczekiwanej zmiany BMD może być w pewien sposób determinowana wartością najmniejszej znaczącej zmiany (least significant change – LSC). Wartość ta powinna być określana przez pracownie densytometryczne i podawana do publicznej wiadomości, co w Polsce nie jest powszechnie przestrzegane. Można przyjąć, że wartość LSC jest w rzeczywistości pewną granicą błędu pomiarowego związanego z czynnikiem ludzkim badania. Obecnie przyjmuje się, że wartości LSC dla indywidualnego technika wynoszą 5,5% dla części lędźwiowej kręgosłupa, 5,0% dla nasady bliższej kości udowej (total hip) i 6,9% dla szyjki kości udowej. Przykładowo wzrost BMD o 7% w obszarze szyjki kości udowej może oznaczać rzeczywistą zmianę, a spadek o 2% w obszarze total hip nie musi świadczyć o zmniejszaniu się wyniku densytometrycznego [1, 3].

Automatyczna morfometria metodą DXA

Obecność złamań osteoporotycznych stanowi silny i niezależny czynnik ryzyka powstania nowych złamań, co w świetle postępującego wydłużenia średniej życia populacji stanowi istotny problem socjoekonomiczny. Dlatego do pełnej diagnostyki osteoporozy niezbędna jest ocena w kierunku złamań trzonów kręgowych. Jest to o tyle ważne, że złamania te są często nieme klinicznie i znaczna ich liczba nie jest rozpoznawana w badaniach obrazowych wykonanych z innych wskazań niż osteoporoza. Dotyczy to zarówno klasycznych zdjęć rentgenowskich, jak i obrazowania metodą tomografii komputerowej. Automatyczna morfometria metodą DXA (vertebral fracture assesment – VFA) wydaje się w tym przypadku bardzo dobrym narzędziem do wczes-

nego wykrywania złamań kręgów. Badanie to pozwala na automatyczną identyfikację złamań trzonów kręgowych w części piersiowo-lędźwiowej kręgosłupa od TH7 do L4. Oceny złamań dokonuje się z użyciem powszechnie przyjętej metody półilościowej wg Genanta. Przewagą VFA w stosunku do klasycznych radiogramów jest: niska dawka promieniowania (ok. 3 μSv), możliwość wykonania łącznie z badaniem densytometrycznym, niski koszt badania, możliwość automatycznej morfometrii oraz brak efektu „paralaksy” w części lędźwiowej kręgosłupa [3, 5].

Wykonanie badania automatycznej morfometrii jest wskazane i powinno być refundowane w przypadku:

•kobiet w okresie pomenopauzalnym z niskimi wartościami BMD i jedną z następujących cech: wiek ≥ 70. roku życia, utrata wysokości ciała > 4 cm od młodości lub > 2 cm w wieku dojrzałym, złamania trzonu kręgu w wywiadzie od pacjenta (brak dokumentacji),

•kobiet w okresie pomenopauzalnym z niskimi wartościami BMD i dwiema z następujących cech: wiek pomiędzy 60. a 69. rokiem życia, złamanie pozakręgowe w wywiadzie (brak dokumentacji), utrata wysokości 2–4 cm od młodości, przewlekłe choroby układowe związane z ryzykiem powstania złamań kręgowych, np. przewlekła obturacyjna choroba płuc (POChP), reumatoidalne zapalenie stawów (RZS), choroba Leśniowskiego-Crohna,

•mężczyzn z niskimi wartościami BMD i jedną z następujących cech: wiek ≥ 80. roku życia, utrata wysokości ciała > 6 cm od młodości lub > 3 cm w wieku dojrzałym, złamania trzonu kręgu w wywiadzie od pacjenta (brak dokumentacji),

•mężczyzn z niskimi wartościami BMD i dwiema z następujących cech: wiek pomiędzy 70. a 79. rokiem życia, utrata wysokości 3–6 cm od młodości, terapia antyandrogenowa lub po orchideoktomia w wywiadzie, przewlekłe choroby układowe związane z ryzykiem powstania złamań trzonów kręgowych (np. POChP, RZS, choroba Leśniowskiego-Crohna),

•kobiet lub mężczyzn w trakcie terapii glikokortykosteroidami w dawce dobowej > 5 mg prednizonu na dobę przez ponad 3 miesiące,

•kobiet lub mężczyzn spełniających kryteria densytometryczne osteoporozy, u których identyfikacja złamań może prowadzić do ewentualnej zmiany leczenia.

Należy jednak pamiętać, że pomimo niezaprzeczalnych zalet rozpoznanie złamań nie powinno się opierać wyłącznie na wynikach badań automatycznej morfometrii metodą DXA. W przypadkach wątpliwych należy wykonać klasyczne badanie rentgenowskie, tomografię komputerową lub rezonans magnetyczny. Dotyczy to następujących przypadków klinicznych: obecności ≥ 2 łagodnych złamań trzonów kręgów (stopień 1 wg skali Genanta) bez obecności umiarkowanych lub ciężkich złamań (stopień 2 lub 3 wg skali Genanta), uszkodzeń trzonów kręgów, które mogą wynikać z innych poważnych schorzeń, złamań trzonów kręgów u pacjenta z wywiadem choroby nowotworowej, obecności niejednoznacznych złamań, niezidentyfikowanych kręgów w odcinku Th7–L4, zmian sklerotycznych, litycznych lub innych sugerujących inną chorobę niż osteoporoza. Należy jednak nadmienić, że w obrazowaniu metodą tomografii komputerowej lub rezonansu magnetycznego ocena jest dokonywana gorszą metodą jakościową, a nie jak w przypadku VFA metodą półilościową lub ilościową [4].

Podsumowanie

Aktualnie badanie densytometryczne pozostaje najlepszym narzędziem w diagnostyce i monitorowaniu leczenia osteoporozy, a badanie morfometryczne jest jego istotnym uzupełnieniem pod kątem wczesnej diagnostyki powikłań w postaci złamań trzonów kręgowych. W diagnostyce densytometrycznej należy przestrzegać jednak pewnych zasad przedstawionych powyżej, które mogą się okazać pomocne w podjęciu decyzji diagnostycznej i – co za tym idzie – terapeutycznej.

Piśmiennictwo

1. Kanis JA, Burlet N, Cooper C, et al.; European Society for Clinical and Economic Aspects of Osteoporosis and Osteoarthritis (ESCEO). European guidance for the diagnosis and management of osteoporosis in postmenopausal women. Osteoporos Int 2008; 19: 399-428.

2. Kanis JA, McCloskey EV, Johansson H, et al. A reference standard for the description of osteoporosis. Bone 2008 42: 467-75.

3. Leszczyński P. Diagnostyka densytometryczna w osteoporozie. W: Osteoporoza. Praktyczne zasady opieki lekarskiej nad chorym z osteoporozą. Pluskiewicz W (red.). Medical Tribune Polska, Warszawa 2010; 40-7.

4. Lewiecki EM, Gordon CM, Baim S, et al. International Society for Clinical Densitometry 2007 Adult and Pediatric Official Positions. Bone 2008; 43: 1115-21.

5. Jager PL, Jonkman S, Koolhaas W, et al. Combined vertebral fracture assessment and bone mineral density measurement: a new standard in the diagnosis of osteoporosis in academic populations. Osteoporos Int 2011; 22: 1059-68.