16 grudnia 2016

Wykorzystanie aparatu densytometrycznego

densytometr-surowieckiego

Wykorzystanie aparatu densytometrycznego do pomiaru masy ciała z oceną tkanki tłuszczowej mięśniowej oraz kostnej z oceną wybranych parametrów

Ocena wartości wytrzymałościowej tkanki kostnej jest podstawą diagnostyki dla profilaktyki złamań. Ubytek masy kostnej z zaburzeniem mikroarchitektury kości dające zwiększenie podatności na złamania nazywamy osteoporozą (Wg WHO z 1994r, oraz International Osteoporosis Fundation z 2000 roku). Nieco inną definicję podaje Narodowy Instytut Zdrowia w USA, wg The National Institutes of Health  (NIH) Consensus Development Panel (JAMA 2001; 285, 785-795) osteoporoza to schorzenie szkieletu cechującego się obniżoną wytrzymałością mechaniczną kości co predysponuje do zwiększonego ryzyka powstania złamania. Wytrzymałość mechaniczna kości wynika z dwóch integralnych cech kości: gęstości i jakości.

Tak więc, osteoporoza to choroba układowa szkieletu o bardzo różnym podłożu, wymagająca szczegółowej diagnostyki. Jest to choroba o bardzo różnym nasileniu i przebiegu u chorych.

Osteoporoza jest chorobą społeczną, występującą u 10% populacji w tym 33% kobiet po 50 r.ż. Osteoporoza występuje niezależnie  od płci, po 40 r.ż. Należy zwrócić uwagę, że utrata masy kostnej występuje u każdej osoby w około 1-2% masy kostnej rocznie, natomiast w okresie pomenopauzalnym ubytek ten może sięgać u kobiet 5-10% masy kostnej.

Dodatkowym ryzykiem występowania osteoporozy są wczesna menopauza (przed 45 r.ż.) oraz występowanie osteoporozy u matki. Osteoporoza może być pierwotna i ta występuje u 5% chorych z osteoporozą.

Najgroźniejszym powikłaniem osteoporozy są złamania. Ryzyko wystąpienia złamania w osteoporozie u kobiety w ciągu jej całego życia wynosi 30-40%.

Wg Black’a i późniejszych obserwatorów „wskaźnik złamania” odpowiada 5-letniemu bezwzględnemu ryzyku złamań. Do wskaźnika ryzyka złamania zaliczamy:

  • wiek powyżej 65 roku życia
  • przebyte złamanie przed 50 rokiem życia
  • dodatni wywiad rodzinny – złamanie bliższej nasady kości udowej u matki
  • ciężar ciała poniżej 50 kg
  • uzależnienie od nikotyny
  • częste spożywanie alkoholu
  • niska masa kostna (wynik badania densytometrycznego poniżej –1,0 SD)
  • niedobory wapnia i witaminy D3
  • niewystarczająca aktywność fizyczna
  • długie unieruchomienie
  • częste upadki
  • choroby metaboliczne
  • długotrwałe leczenie steroidami

Wg Meuniera częstość złamań kręgosłupa w przebiegu osteoporozy wzrasta z wiekiem. Dla kobiet w wieku 50-54 lata częstość ta wynosi ona 5/1000 w ciągu roku, a u kobiet powyżej 85 roku życia – aż 296 złamań na 1000. Jak pokazują obserwacje do złamania nie zawsze dochodzi po ewidentnym urazie, tylko u 50% pacjentów wystąpienie złamania dało się powiązać z upadkiem, dźwignięciem ciężkiego przedmiotu lub innym urazem. U pozostałych, u których stwierdza się przebyte kompresyjne złamania trzonów kręgowych, nie było ewidentnego urazu. Jak podaje Ross zaledwie co trzecia osoba ze złamaniem kręgosłupa w przebiegu osteoporozy jest konsultowana przez lekarza, a co dwunasta – hospitalizowana. Jak widać występowanie samoistnych złamań kręgów dotyczy bardzo dużej ilości chorych, a ich szybkie rozpoznanie jest problematyczne .

Proces leczenia osteoporozy, rokowanie są zależne od wielu czynników zarówno wywołujących objawy, decydujących o obrazie klinicznym i przebiegu choroby. Istnieją doniesienia, że pacjenci cierpiący na wczesną postać osteoporozy lepiej reagują na leczenie farmakologiczne niż osoby z zaawansowaną postacią. Istotnym elementem kompleksowego leczenia osób z osteoporozą jest właściwa rehabilitacja, a przede wszystkim kinezyterapia.

Tkanka kostna podlega intensywnej przebudowie i adaptacji celem przystosowania się do obciążeń mechanicznych, utrzymania homeostazy wapnia i fosforu oraz regeneracji mikrouszkodzeń kości. Wyróżnia się wiele regulatorów przebudowy  kostnej. Wśród tych czynników dominuje aktywność ruchowa człowieka, ale są to również czynniki  hormonalne, czynniki wzrostu, witamina D3, prostaglandyny, układ nerwowy. Dzięki przebudowie kości zachodzi także regulacja homeostazy wapniowo-fosforanowo-magnezowej i kwasowo-zasadowej. Układ kostny jest także narządem endokrynnym, wydzielającym hormony i cytokiny (np.: czynnik FGF23 – pochodzący z kości hormon fosfaturyczny lub osteokalcyna).  Widać więc, że układ kostny to  aktywny metabolicznie narząd nie tylko o znaczeniu mechanicznym i podporowym, ale też wewnątrzwydzielniczy.

Kluczowym jest wczesne i właściwe rozpoznanie osteoporozy z następowym jej leczeniem. Głównym celem diagnostyki osteoporozy jest profilaktyka złamań, zwłaszcza tzw. niskoenergetycznych, a także wykrycie niedomogi metabolizmu kostnego.

Układ mięśniowy i kostny są ze sobą ściśle powiązane, mają wspólne pochodzenie z mezynchymalnych komórek zrębu szpiku a także wzajemnie się uzupełniają w procesie funkcjonowania ruchowego i podpórczego człowieka. Codzienna aktywność fizyczna, obciążenia statyczne i dynamiczne narządu ruchu stymulują osteo- i miogenezę, zaś bezruch prowadzi do adipogenezy. Efekt kościo- i mięśniotwórczy powstaje wskutek skurczu i rozkurczu mięśni. Masa mięśni, masa kostna rosną i maleją równoczasowo.

Zjawisko osteopenii i sarkopenii zależne jest od wielu czynników, a wśród nich najważniejsze to wzrost stresu tlenowego i poziomu sklerostyny, przy spadku estrogenów, hormonu wzrostu, IGF-1 i przy równoczesnym spadku wrażliwości osteocytów na bodźce mechaniczne. Wraz z wiekiem człowieka nasila się proces osteopenii i sarkopenii. Zawsze procesom tym towarzyszy adipogeneza, czyli rozbudowa tkanki tłuszczowej. Na wzrost masy tkanki tłuszczowej wpływają dwa zjawiska – jest to wzrost wielkości komórek akumulujących krople tłuszczu (wzrost hipertroficzny) oraz rekrutacja nowych komórek tłuszczowych z puli komórek macierzystych tkanki tłuszczowej (wzrost hiperplastyczny).

W diagnostyce wydolności układu kostnego istotna jest ocena wskaźnika masy ciała (BMI). Na wartość BMI wpływa głównie tkanka tłuszczowa i mięśniowa. Tkanka tłuszczowa poprzez syntezę szeregu adipokin w tym osteotropowej leptyny istotnie stymuluje proces osteogenezy. Jak pokazują obserwacje to zagrożenie złamaniem osteoporotycznym rośnie w miarę spadku BMI poniżej normy, ale też wzrost BMI powyżej normy nie jest czynnikiem ochronnym, a w otyłości jednoznacznie zwiększa ryzyko złamań, zwłaszcza w otyłości brzusznej. Wzrost masy mięśniowej i masy tłuszczowej wydaje się realizować swój wpływ poprzez BMD, nie mogą zatem być one traktowane jako niezależne od BMD składowe FRAX. (FRAX – Fracture Risk Assessment Tool,  to narzędzie diagnostyczne stosowane do oceny prawdopodobieństwa 10-letniego ryzyka złamań kości. Narzędzie opracowane przez World Health Organization Collaborating Centre for Metabolic Bone Diseases w Sheffield University. FRAX integruje kliniczne czynniki ryzyka i gęstość mineralną kości w szyjce kości udowej w obliczaniu prawdopodobieństwa 10-letniego złamań osteoporotycznych kręgosłupa, przedramienia, stawu biodrowego lub złamania barku).

Zatem ocena masy kostnej, masy mięśniowej i tłuszczowej jest uzupełnieniem pełnej diagnostyki w osteoporozie, monitorowania procesu leczenia, stosowanych diet, czy też monitorowania skuteczności aktywizacji ruchowej, prowadzonego leczenia usprawniającego.

Jak wspomniano powyżej by móc prawidłowo rozpoznać osteoporozę, by wdrożyć najwłaściwsze postępowanie lecznicze należy jak najszybciej poza badaniem podmiotowym i przedmiotowym wykonać  odpowiednie badania dodatkowe.

Podstawowym badaniem dodatkowym układu szkieletowego są badania obrazowe i stanowią jedne z częściej wykonywanych badań w diagnostyce osteoporozy ze względu na ich dostępność i stosunkowo niewielkie koszty.

Badania obrazowe są badaniami dodatkowymi i służą ułatwieniu w rozpoznaniu choroby i nie mogą być jedyną podstawą rozpoznania osteoporozy.  Muszą być interpretowane przez lekarza klinicystę po realizacji badania podmiotowego i przedmiotowego wraz z innymi badaniami dodatkowymi, a zwłaszcza testami biochemicznymi wśród których najważniejsze są oceny: poziomu wapnia i fosforu w surowicy i dobowej zbiórce moczu, badania poziomu fosfatazy alkalicznej w surowicy, poziomu witaminy D3 [25(OH)D] w surowicy oraz TSH. Dodatkowymi mogą być inne badania biochemiczne wykonywane celem precyzyjniejszego rozpoznania zwłaszcza zmian rozpoznawanych w osteoporozie wtórnej.

Badania obrazowe można podzielić na ilościowe i jakościowe. Badania ilościowe służą do potwierdzenia lub wykluczenia osteoporozy. W badaniach jakościowych szukamy odpowiedzi w diagnostyce różnicowej zmian w tkance kostnej.

Podstawowym badaniem obrazowym są zdjęcia przeglądowe kości  wykonywane w obrębie kręgosłupa, kości przedramienia, oraz stawu biodrowego.

Zaletą badania radiologicznego podstawowego są dość dobra jakość techniczna obrazu, prostota wykonania, powtarzalność badania oraz łatwość w uwidacznianiu złamań, jeśli choroba jest już zaawansowana. Badanie może służyć monitorowaniu zmian jakościowych przebiegu choroby i skuteczności leczenia. Zasadniczą wadą jest to, że wyraźne ubytki osteoporotyczne widać dobrze dopiero wtedy, gdy ubytek masy kostnej przekroczy 30 %. Badanie radiologiczne należy do badań szkodliwych.

U osób w podeszłym wieku gdzie często współistnieją choroby zwyrodnieniowe stawów to badanie ma ograniczoną wartość.

Oceny obrazu rtg powinien dokonać lekarz specjalista, najlepiej radiolog.

Kolejnym badaniem obrazowym jest osteodensytometria.

Skanowaniem gęstości kości, zwanym także absorpcjometrią podwójnej energii promieniowania rentgenowskiego (DXA-Dual energy X-ray Absorptiometry) mierzmy zawartość minerału kości (BMC –Bone Mineral Content) i gęstość minerału kości (BMD – Bone Mineral Density). Możemy dokonać pomiaru masy kostnej w całym ciele lub jego dowolnym fragmencie.

Densytometria ocenia stopień pochłaniania wiązki promieni rentgenowskich przenikających tkankę kostną. Na tej podstawie komputer tworzy dwuwymiarowy obraz trójwymiarowej struktury kości, określając jej gęstość objętościową i powierzchniową.

Kolorowy wykres jaki otrzymuje się na wydruku zawiera aktualną informację o gęstości tkanki kostnej w wybranym miejscu pomiaru, którym najczęściej jest:

  • kręgosłup w odcinku lędźwiowym
  • proksymalny (bliższy) odcinek kości udowej
  • dystalny (dalszy) odcinek przedramienia

Wartości liczbowe wyrażone w gramach na centymetr kwadratowy odniesione są do wartości normalnych dla kości w okresie jej największej masy (30 – 35 rok życia) oraz do normy odpowiedniej dla danego wieku.

W pierwszym przypadku mówimy o tzw. wskaźniku T – score a w drugim odpowiednio Z -score.

Na podstawie wartości T-score i Z-score Światowa Organizacja Zdrowia w 1994 r. ustaliła następującą klasyfikację stanu masy kostnej:

Z – score – jest to sposób oceny masy kostnej, w którym punkt odniesienia stanowi równowiekowa grupa kontrolna danej płci. Wyrażany jako liczba odchyleń standardowych od średniej masy kostnej dla danego wieku i płci w zdrowej populacji.

T – score – to sposób oceny masy kostnej, w którym punkt odniesienia stanowi szczytowa masa kostna dla danej płci. Wyrażany jako liczba odchyleń standardowych.

Prawidłowa masa kostna – wskaźnik powierzchniowej gęstości kości (BMD) mieści się w przedziale 1 odchylenia standardowego (SD) od średniej wartości referencyjnej dla młodych osób tej samej płci (wskaźnik T-score od +1 do-1 SD).

Osteopenia (mała masa kostna) – BMC lub BMD  mieści się w przedziale (1,0 do 2,5) odchylenia standardowego (SD) poniżej średniej wartości referencyjnej dla młodych osób tej samej płci (wskaźnik T-score od -1,0 do -2,5 SD).

Osteoporoza – BMD lub BMC jest mniejsze lub równe 2,5 odchylenia standardowego dla młodych osób tej samej płci (wskaźnik T-score -2,5 SD).

Osteoporoza ciężka – BMD lub BMC wynosi 2,5 SD oraz stwierdza się obecność co najmniej jednego złamania osteoporotycznego (wskaźnik T-score -2,5 SD plus złamanie osteoporotyczne).

Wg International Society for Clinical Densitometry (ISCD -Międzynarodowego Towarzystwa Densytometrii Klinicznej) wykonujemy badania densytometryczne kręgosłupa w projekcji przednio-tylnej oraz dwóch bliższych końców kości udowej, a badanie przedramienia jeśli kręgosłup, bliższe końce kości udowej nie mogą być zmierzone lub ich wyniki badań nie nadają się do interpretacji.

Wg zaleceń ISCD dla rozpoznania osteoporozy czy osteopenii wybieramy w interpretacji badania najgorszy wynik z wymienionych pod warunkiem, że pomiary są wykonane prawidłowo, oraz, że niska masa kostna nie jest wynikiem innej niż osteoporoza patologii miejscowej. Przed interpretacją badania densytometrycznego należy wykluczyć w okolicach badanych zmiany zapalne, nowotworowe czy obecność zmian rozwojowych.

Badanie densytometryczne

Ryc. 1. Badanie densytometryczne kręgosłupa. Cechy osteoporozy.

 

Badanie densytometryczne

Ryc. 2. Wynika badania densytometrycznego kręgosłupa i obu stawów biodrowych. Cechy osteopenii.

 

Gęstość mineralna kości (BMD) jest wartością określającą gęstość tkanki kostnej wyrażoną w g/cm2 dla badanego obszaru układu kostnego. System enCORE zestawia następnie wynik badania BMD z wiekiem pacjenta, jego wzrostem i wagą.

Wskaźnik Młody Dorosły -Young Adult (YA%) stanowi porównanie wartości BMD badanego pacjenta ze średnią wartością BMD występującą u młodych osób dorosłych (Young Adult, YA) w wieku 20-39 lat tej samej płci i narodowości co pacjent. Wartości kontrolne dla młodych dorosłych obejmują osoby w wieku do 30 roku życia dla wszystkich zestawów danych kontrolnych oprócz danych z Australii (Geelong oraz NHANES dane kontrolne) gdzie granica wieku wynosi 25 lat.

Wskaźnik % Age-Matched stanowi porównanie wartości BMD pacjenta ze średnią wartością BMD w grupie kontrolnej złożonej z osób w tym samym wieku, tej samej płci i, opcjonalnie, o tej samej masie ciała i wywodzących się z tej samej grupy etnicznej.

Urządzenie densytometryczne, poza oceną gęstości kostnej, wykorzystywane jest też do oceny geometrii stawów biodrowych (Ryc. 3.).

Pomiary geometrii stawu biodrowego, w tym długości osi szyjki kości udowej (HAL) stanowią metodę przewidywania złamań kości biodrowej niezależną od wieku oraz wartości BMD. Długość osi stawu biodrowego definiowana jest jako długość mierzona wzdłuż osi szyjki kości udowej od podstawy krętarza większego, przez szyjkę kości udowej do wewnętrznej krawędzi kości miednicznej. Przeprowadzone ostatnio badanie retrospektywne wykazało znaczącą korelację między wartością HAL, mierzoną za pomocą densytometru o wiązce wachlarzowej (Lunar Prodigy), a ryzykiem złamania szyjki kości udowej. Współczynnik szans uzyskany z wielu logistycznych modeli regresji wykazał wzrost ryzyka złamania o 60% na każdy wzrost odchylenia standardowego (6 mm) wartości HAL, co było zgodne z wynikami uzyskanymi we wcześniejszych badaniach. Wysokie ryzyko złamania zostało także powiązane z obniżonym poziomem BDM we wszystkich obszarach badania kości udowej.

Badanie densytometryczne

Ryc. 3. Pomiary szyjki kości udowej za pomocą aparatu densytometrycznego.

 

Badanie densytometryczne

Ryc. 4. Ocena gęstości kostnej w obrębie stawów biodrowych

 

Badanie metodą osteodensytometrii powinno się wykonać w diagnostyce i monitorowaniu następujących zmian:

  • obecność istotnych czynników ryzyka osteoporozy
  • choroby w przebiegu których występuje osteoporoza
  • radiologiczne cechy ubytku masy kostnej
  • norma (normopenię) gdy BMD waha się w zakresie +/- 1 SD
  • stwierdzana osteopenia (stadium przed osteoporozą) gdy BMD waha się w zakresie od – 1 do – 2,5 SD
  • osteoporoza gdy BMD przekracza wartość – 2,5 SD
  • osteoporoza zaawansowana gdy powyższej wartości towarzyszy co najmniej jedno złamanie typowe dla osteoporozy.
  • obecność złamań osteoporotycznych w wywiadzie
  • rozpoznanie osteoporozy u członków rodziny
  • menopauza, andropauza
  • monitorowanie leczenia w odniesieniu do gęstości masy kostnej (BMD)

  Wykonując badanie densytometryczne warto pamiętać :

  • aby wiarygodnie ocenić rozległość i stopień ubytku tkanki kostnej należy zawsze oceniać kręgosłup w odcinku lędźwiowym (poziom

L1 – L4 ) oraz bliższe końce kości udowej. Tylko na podstawie pomiaru w tych miejscach lekarz może podjąć właściwą decyzję dotyczącą leczenia. W przypadku braku możliwości oceny kręgosłupa i kości udowej można oceniać okolicę bliższej nasady przedramienia kończyny niedominującej.

  • u osób w wieku podeszłym najlepiej badać gęstość tkanki kostnej w kilku miejscach bliższego odcinka kości udowej (szyjka, pole „Total”) ponieważ dają one wiarygodną ocenę obu typów kości tzn. kości korowej i beleczkowej.
  • monitorując postępy leczenia za pomocą obrazu kości przedramienia należy pamiętać, ze tym sposobem nie ocenimy dynamiki zmian w innych częściach ciała.
  • należy pamiętać, że w przebiegu niektórych chorób narządu ruchu badanie metodą densytometrii może być niewiarygodne.
  • w przypadkach osteomalacji oraz u dzieci warto wykonać densytometrię całego ciała. Prawidłowy wynik tego badania nie wyklucza istnienia zaburzeń w tkance kostnej

Mimo, że do wykonania badania densytometrycznego nie jest wymagane skierowanie od lekarza to jednak oceny obrazu kości powinien zawsze dokonać specjalista.

Poza wspomnianymi pomiarami urządzeniem densytometrycznym możemy dokonać pomiarów morfometrycznych.

Morfometria (gr. μορφή, morphé = kształt i μετρική, metron = miara) zajmuje się metodami pomiarów ilościowych i opisem wielkości i kształtów analizowanych obiektów na podstawie dokonanych pomiarów.

W badaniu morfometrycznym wyróżniamy VFA – Vertebral Fracture Assessment, czyli metodę używania obrazu densytometryczną (DXA) celem identyfikacji złamań trzonów kręgów. Badanie powinno być wykonywane w trakcie tej samej wizyty co pomiar BMD (Ryc. 5, 6).

Badanie VFA  oceniać może lekarz na podstawie analizy wizualnej obrazu kręgosłupa lub można tego dokonać na podstawie metody półilościowej ze stopniowaniem ciężkości złamania metodą Genanta.

Klasyfikacja Genanta uwzględnia rodzaj złamania oraz stopień deformacji przyjmując za schematem przestawionym na Ryc. 5 następujące kategorie:

  • prawidłowy (stopień 0)
  • niewielka deformacja – stopień 1; około 20-25% obniżenia wysokości trzonu; ok. 10-20% zmniejszenie powierzchni
  • umiarkowana deformacja – stopień 2; 25-40% obniżenie wysokości i zmniejszenie powierzchni o 20-40%
  • ciężka deformacja – stopień 3; ok. 40% obniżenie wysokości i powierzchni

Badanie densytometryczne

Ryc. 5. Pomiar morfometryczny z klasyfikacja złamań wg Genata

 

Badanie densytometryczne

Badanie densytometryczne

Ryc. 6. Obraz morfometrii z tabelą przedstawiającą złamanie klinowe kręgu T11

 

Ponieważ VFA umożliwia wykrycie złamania, jego wartość prognostyczna jest zdecydowanie większa niż pomiar BMD.

Wg zaleceń ISCD z 2013 roku u wszystkich pacjentów, u których wartość wskaźnika T-score <-1,0 (kręgosłup lub BKKU) oraz występuje co najmniej jeden czynnik ryzyka złamania: wiek 70+ dla kobiet, 80+ dla mężczyzn, obniżenie wzrostu powyżej 4 cm w wywiadzie (od młodości), złamanie trzonów kręgowych w wywiadzie (powyżej 50 rż),     terapia glikokortykosteroidami: ≥5 mg/24h prednizonu przez ≥3 miesiące należy wykonać badanie RTG kręgosłupa w odcinku piersiowym i lędźwiowym w projekcji przednio-tylnej i bocznej lub morfometrię VFA.

Istotnych różnic w ocenie obrazowej kręgosłupa za pomocą aparatu densytometrycznego jest kilka. Badanie VFA opiera się na pomiarze kształtu kręgów, a BMD bazuje na gęstości kości niezależnie od kształtu kręgów.

Pomiar VFA obejmuje odcinek Th6-L4, w projekcji bocznej, BMD dotyczy kręgów L1-L4 w projekcji AP.

Obraz uzyskany w czasie VFA służy do diagnostyki deformacji trzonów, obraz uzyskany w czasie oznaczenia BMD nie służy do diagnostyki.

VFA jest oznaczeniem jakościowym, którego wynikiem jest obraz, oznaczenie BMD jest oznaczeniem ilościowym, którego wynikiem jest liczba.

Analizując pomiary kręgów ustalamy pionowe odległości między punktami morfometrycznymi, które określają wysokość przednią ha, wysokość środkową hm i tylną hp trzonu kręgu. Ciężkość i typ złamania wyznaczone są na podstawie obniżenia wartości stosunków wysokości (Ryc.7).

Dla rozpoznania złamania klinowego stosunek ha/hp < 0,75-0,8, dla złamania dwuwklęsłego stosunek hm/hp <0,75-0,8 i dla złamanie zmiażdżeniowego: hp<0,75-0,8 wysokości hp trzonu sąsiadującego.

Badanie densytometryczne

Ryc. 7. Schemat pomiaru wysokości trzonów kręgowych.

 

Urządzeniem densytometrycznym możemy dokonać pomiaru gęstości kostnej wokół wszczepionej protezy biodra. Jest to tzw. opcja Orthopedic, która pozwala na uzyskanie wartości BMD, BMC oraz powierzchni w przypadku pacjentów z implantami kości udowej. Opcja ta służy głównie do celów badań naukowych.

Badanie densytometryczne

Ryc. 8. Obraz biodra z wszczepioną protezą.

 

Kolejnym zastosowaniem aparatu densytometrycznego jest możliwość oceny składu masy ciała (Body Composition).(Ryc.9)

Badanie densytometryczne Badanie densytometryczne

 

Ryc. 9.  Badanie body mass.

 

W pomiarze wykonuje się skanowania lampą densytometru całego ciała. Dokonany pomiar pozwala na  określenie masy kości, masy tkanki tłuszczowej oraz beztłuszczowej (FAT-free mass, FFM), która w praktyce oznacza masę mięśniową.

Metoda służy przede wszystkim do oceny u dzieci stopnia odżywienia i rozwoju w różnych stanach patologicznych, oceny otyłości oraz sarkopenii.

Metodą możemy monitorować postęp stosowanej diety, czy skuteczność aktywizacji ruchowej (wysiłkowej). Badanie wykonywane jest przed rozpoczęciem stosowania diety, w trakcie jej realizacji oraz w okresie odległym. Badanie pozwala monitorować uzyskany wynik diety, prowadzonego leczenia usprawniającego czy stosowanej aktywizacji ruchowej. Trening ruchowy, kinezyterapia poza poprawą zakresu ruchomości stawów, gibkości, wydolności ogólnoustrojowej, siły mięśni, prowadzą do zwiększenia masy mięśniowej, przy równoczesnym zmniejszeniu masy tłuszczowej. Badanie masy ciała pozwala na zobrazowanie tych zmian.

Istnieje kilka metod pomiaru procentowej zawartości całej tkanki tłuszczowej, a metoda DXA jest złotym standardem.  DXA za pomocą dwóch różnych źródeł niskiej energii promieniowania X za pomocą skanowania całego ciała określa jednocześnie, globalną i lokalną zawartość tłuszczu, zawartość mineralną kości (a więc gęstość kości), a także masę mięśniową. Pomiary dokonywane są z doskonałą precyzją. Wg norm u mężczyzn tkanka tłuszczowa stanowi od 14 do 17 % wagi całkowitej. Natomiast u kobiet zawartość tłuszczu w całkowitej masie ciała wynosi 21-24 %.  Mężczyźni z wartościami powyżej 26%, a kobiety powyżej 32% tłuszczu, na ogół uważa się za osoby z nadwagą lub otyłością.

Dwuwiązkowa absorpcjometria rentgenowska (DXA) służy do pomiaru składu ciała i wykorzystywana jest do celów klinicznych i badawczych. Odżywianie, aktywność fizyczna, a także procesy starzenia się mają znaczący wpływ na tkankę tłuszczową. Pomiar składu ciała znajduje najczęściej zastosowanie podczas różnego typu badań wydolności organizmu. Wyniki pomiaru ciała dostarczają ważnych informacji wspomagających leczenie pacjentów cierpiących na różne zaburzenia w odżywaniu czy chorób powodujących zaniki mięśni. Badanie DXA całego ciała opiera się na założeniu, że ciało ludzkie składa się ze związków mineralnych zawartych w kościach, masy tłuszczowej oraz bezkostnej masy beztłuszczowej. Pomiary przy użyciu DXA są: a) krótkie, trwają mniej niż 10 minut, b) proste i nieinwazyjne, c) niskodawkowe, porównywalne do kilku godzin promieniowania naturalnego, a także d) dostarczają wyniki dotyczące całego ciała lub jego poszczególnych części (tułów, kończyny, miednica).

Wg definicji Europejskiej Grupy Roboczej ds. Sarkopenii u Osób Starszych (The European Working Group on Sarcopenia In Older People) sarkopenia to zespół charakteryzujący się postępującym i uogólnionym ubytkiem masy i siły mięśni szkieletowych z ryzykiem następowej niepełnosprawności, niskiej jakości życia i śmierci. Kryterium diagnostycznym sarkopenii jest pomiar masy mięśniowej i funkcji: siły i prędkości.

Podział stadiów zaawansowania sarkopenii obejmuje:

  • presarkopenię, czyli obniżenie masy mięśniowej,
  • sarkopenię, czyli obniżenie masy mięśniowej, spadek siły mięśniowej lub ich funkcji,
  • ciężką sarkopenię, w której występują wszystkie trzy czynniki: spadek masy mięśniowej, siły i funkcji.

Standardowo ocenia się czterokończynowy pomiar masy mięśniowej (ASM- appendicular skeletal muscle mass), a wynik wyraża się w stosunku do powierzchni ciała obliczanej na podstawie wzrostu.

Norma dla kobiet: 5,5 kg/m²

Norma dla mężczyzn: 7,23 kg/m²

Istnieją inne techniki obrazowania zmian gęstości kostnej. Na uwagę zasługuje ilościowa ultrasonografia (QUS). Jest to wariant badania ultradźwiękowego określający stopień penetracji ultradźwięków w stosunku do kości i na tej podstawie oceniający ich jakość (a nie ilość). Można tą metodą badać w zasadzie

wszystkie kości z nieco gorszą precyzją niż densytometria. Badanie nie nadaje się do oceny osób z cukrzycą i pacjentów w wieku podeszłym ale jest użyteczne dla celów przesiewowych (skrining). Badać należy wówczas kość piętową.

Ocena stopnia osłabienia szerokopasmowej wiązki ultradźwięków (BUA-Bone Ultrasound Analysis) daje porównywalne wyniki jak badanie gęstości kostnej w obszarze kręgosłupa metodą densytometrii.

Inną techniką badawczą jest Ilościowa tomografia komputerowa (QCT)

QCT (Quantitative Computed Tomography). Ilościowa tomografia komputerowa jest metodą densytometryczną stosowaną do określenia gęstości minerału kostnego w ujęciu trójwymiarowym (g/cm3). Zwykle stosowana dla oceny kręgosłupa lędźwiowego ale także adaptowana do innych lokalizacji szkieletowych, np. peryferyjna tomografia komputerowa (pQCT). QCT pozwala na odróżnienie kości korowej od beleczkowej, jest bardzo dokładną metodą diagnostyczną wykorzystującą promieniowanie rentgenowskie w bardzo niewielkiej dawce. Uzyskane pomiary są komputerowo przetwarzane na obraz i jednocześnie porównywane ze wzorcem jakim jest dla tkanki kostnej fosforan potasu (K2HPO).

Zaletą tej metody jest dokładniejsze odwzorowanie struktur kostnych w układzie trójwymiarowym w porównaniu z densytometrią i możliwość oceny nawet pojedynczych beleczek kostnych.

Mankamentami badania są jego mniejsza dostępność i zdecydowanie większa cena.

Badanie QCT cechuje sie większą szkodliwością dla organizmu, wymaga wysoko wykwalifikowanej obsługi.

Kolejnym badaniem oceniającym stopień zaniku kostnego jest biopsja tkanki kostnej. W tej metodzie diagnostycznej ocenia się pod mikroskopem materiał tkanki kostnej uzyskany drogą nakłucia wybranej części szkieletu (zwykle kość biodrowa). Badanie wykowywane jest wyłącznie ze ściśle określonych przez lekarza wskazań i z reguły służy różnicowaniu rzadkich chorób kości. Jako jedyne daje rzeczywisty wgląd w strukturę tkanki kostnej ale ze względu na inwazyjność i powyższe ograniczenia nie należy do badań rutynowych. Badanie rezerwuje się głównie do przypadków, gdy chcemy określić dokładnie tło widocznej osteoporozy czy zmian osteolitycznych w układzie szkieletowym.

Wnioski

Aparat densytometryczny może być wykorzystany do wielu istotnych pomiarów gęstości i masy tkanki kostnej.

Densytometria jest najprostszą, dostępna metodą diagnozowania osteoporozy oraz monitorowania leczenia chorego z jej objawami.

Urządzeniem możemy ocenić zawartość procentową i ilościową tkanki tłuszczowej i mięśniowej, a przez to monitorować skuteczność stosowanych diet.

Badaniem z wykorzystaniem densytometru możemy monitorować wpływ aktywizacji ruchowej na przyrost masy mięśniowej.

Ocena morfometryczna służyć może do analizy postępu zniekształceń trzonów w przebiegu zmian zwyrodnieniowych i osteoporozy.

Badanie „Ortho Bone Density” służy do oceny gęstości kości wokół protezy biodra i może być pomocne w diagnostyce obluzowania protezy.

 

Piśmiennictwo:

  1. J. Meuniera: Calcium, Vitamin D and Vitamin K in the Prevention of Fractures due to Osteoporosis. Osteoporosis International; April 1999, Volume 9, Supplement 2, pp S48-S52
  2. C. Chapuy, P. J. Meunie: Prevention and treatment of osteoporosis. Aging Clinical and Experimental Research; August 1995, Volume 7, Issue 4, pp 164-173
  3. Seeman; J.P. Devogelaer; Roman Lorenc; T. Spector; K. Brixen; B. Vellas; A. Balogh; G. Stucki; P.J. Meunier; J.Y. Reginster: Strontium ranelate: The first anti-osteoporotic agent to reduce the risk of vertebral fracture in patients with lumbar osteopenia.
  4. Osteoporosis Int.2004; Vol. 15, Nr 6, s. 507-509
  5. D. Ross: Fractures Among the Elderly: An Old Problem. Journal of Bone and Mineral Research. 1997;12,7, 1005–1008
  6. D. Ross: Osteoporosis: Frequency, consequences, and risk factors. Arch Intern Med. 1996, 156(13):1399–1411.
  7. Czerwiński E.: Radiologiczne aspekty osteoporozy. Medycyna Po Dyplomie. Maj 2004, wyd. specjal. pod red. E. Czerwińskiego: Osteoporoza w praktyce lekarskiej; 18-23.
  8. Szafrański, T. Kostyk, P. Leszczyński: Interpretacja badań densytometrycznych i morfometrycznych metodą DXA., Przegląd Menopauzalny; 2012; 5; 392–395.
  9. Perović, I. Borić: Dijagnostika i liječenje osteoporotskih prijeloma kralježaka. Reumatizam 2014, 61(2); 75-79.
  10. Kondo KL. Osteoporotic vertebral compression fractures and vertebral augmentation. Semin Intervent Radiol. 2008;25:413-24.
  11. Badurski J.E.: Współzależność i współdziałanie między tkanką kostną, mięśniową i tłuszczową. VI Środkowoeuropejski Kongres Osteoporozy i Osteoartrozy, Kraków 2015.
  12. Kelly TL, Wilson KE, Heymsfield SB.: Dual energy x-ray absorptiometry body composition reference values from NHANES. PLoS One 4(9); e7038. 2009.
  13. Assessment of fracture risk and its application to screening for postmenopausal osteoporosis. 1994.
  14. Total Body Bone Area, Bone Mineral Content, and Bone Mineral Density for Individuals Aged 8 Years and Over: United States, 1999–2006. Data From the National Health and Nutrition Examination Survey (NHANES) U.S. DEPARTMENT OF HEALTH AND HUMAN SERVICES Centers for Disease Control and Prevention National Center for Health Statistics Hyattsville, Maryland August 2013 DHHS Publication No. 2013–1603.
  15. Assessment of Osteoporosis at The Primary Health Care Level. Report of a WHO Scientific Group. 2007.
  16. Densytometria kości. Materiały Kursu Certyfikacyjnego dla Lekarzy The International Society For Clinical Densitometry. Version 06.1. 2006.
  17. Ott SM, Chesnut CH., 3rd Calcitriol treatment is not effective in postmenopausal osteoporosis. Ann Intern Med. 1989 Feb 15;110(4):267–274.
  18. Gallagher JC, Riggs BL, Recker RR, Goldgar D. The effect of calcitriol on patients with postmenopausal osteoporosis with special reference to fracture frequency. Proc Soc Exp Biol Med. 1989 Jul;191(3):287–292.
  19. Christensen MS, Christiansen C, Naestoft J, McNair P, Transbøl I. Normalization of bone mineral content to height, weight, and lean body mass: implications for clinical use. Calcif Tissue Int. 1981;33(1):5–8.
  20. Rigotti NA, Nussbaum SR, Herzog DB, Neer RM. Osteoporosis in women with anorexia nervosa. N Engl J Med. 1984 Dec 20;311(25):1601–1606.
  21. Dalsky GP, Stocke KS, Ehsani AA, Slatopolsky E, Lee WC, Birge SJ., Jr Weight-bearing exercise training and lumbar bone mineral content in postmenopausal women. Ann Intern Med. 1988 Jun;108(6):824–828.

 

Zobacz także