Luun rakenne - Luustoliitto

Osteoporoosifoorumi, Helsinki 22.05.2014
Luuntiheysmittaus
Harri Sievänen, TkT, dos
Tutkimusjohtaja, UKK-instituutti
Puheenjohtaja, Luustoliitto ry
S-posti: harri.sievanen@uta.fi
1
Johdannoksi
• ”Evidence-based medicine deals with populations;
clinicians deal with individuals”
M O’Donnell. The Lancet 2000
• ”Measure what is measurable, and make measurable what
is not so”
Galileo Galilei
• ”If you can not measure it, you can not improve it”
Lord Kelvin
Miksi mitataan?
• ”Mitä ei voi mitata, sitä ei voi johtaa, käsitellä, hoitaa
jne”
• Mittaukset antavat pätevää tietoa päätöksentekoa,
arviointia tai seurantaa varten, mikäli mittaus on:
– sisällöllisesti mielekäs (external validity)
– tarkka (accuracy, internal validity)
– toistettava (precision, repeatability)
– herkkä (sensitivity)
– turvallinen (safety)
Mihin luuntiheysmittausta tarvitaan?
• Osteoporoosin diagnostiikkaan
• Luiden lujuuden ja murtumariskin arviointiin (FRAX tai
jokin muu riskinarviointimenetelmä)
• Hoidon vaikuttavuuden arviointiin ja seurantaan
• Tieteelliseen tutkimukseen
•
•
•
•
•
•
•
Luuntiheysmittaus (DXA)
perustuu kaksienergisen röntgensäteilyn vaimenemiseen
yleisimmin käytetty kliininen menetelmä
eniten tutkimusnäyttöä ja –kokemusta (88-)
hyvä toistettavuus; n. < 1 – 2 % (+)
pieni säteilyannos; max. parin vrk:n taustasäteily (+)
!
yksisuuntainen projektiokuvaus (-)
perustuu tiettyihin fysikaalisiin oletuksiin (-)
•BMD
•BMC
•AREA
Mitä DXA mittaa?
W
1.
BMC
L
W
!
?????
BMC/ρL
2.
BMD = ρ x (”luuntiheys”)
Pinta-alatiheys (g/cm2)
L
KUVAUSSUUNTA
Luun koon vaikutus tuloksiin
BMD
D
D
BMC
Leveys
Lujuus
7
KUVAUSSUUNTA
Luun koon vaikutus tuloksiin
BMD
BMC
BMC
BMC Leveys
Lujuus
KUVAUSSUUNTA
Luumassan uudelleen jakautumisen
vaikutus tuloksiin
BMD -
BMC
BMC
BMC
BMC Leveys Lujuus
Luun ulkomitoissa ei todellista muutosta
9
Mittaussuunnan vaikutus tulokseen
Luun poikkileikkaus
Mitattu -> tulokset?
KUVAUSSUUNTA
Todellinen
• Huolellisesti tehty mittaus
• Vakioidut mittausproseduurit
• Kokeneet mittaajat
10
DXA:n oletukset
Mittauskohde muodostuu kahdesta säteilynvaimennusominaisuuksiltaan poikkeavasta homogeenisesta
kudoksesta ; luusta ja pehmytkudoksesta
Jos näin on, niin DXA on tarkka!
11
Oletukset eivät vastaa todellisuutta
Jos mitattava kohde ei koostu vain kahdesta
kudoksesta, niin mittaukseen tulee vääjäämättä
epätarkkuutta (jopa kymmeniä %)
Mikä on siis
oikea BMD?
!
Kuinka suuri virhe on? Sitä on mahdoton tietää -> epävarmuus
12
DXA:n ominainen epätarkkuus
• Kattavat fantomimittaukset (Bolotin & Sievänen JBMR 2001, 2003)
•Vainajilla tehty kokeellinen tutkimus (Svendsen et al JBMR 1995)
Pehmytkudokset poistettu
Luuydin poistettu
25
35
15
5
-5 0,7
0,9
1,1
-15
-25
-35
1,3
In situ - In vitro-2 BMD (%)
In situ - In vitro-1 BMD (%)
35
25
15
5
-5 0,7
0,9
1,1
1,3
-15
-25
-35
In situ BMD (g/cm 2)
Epävarmuus voi olla luokkaa ± yksi T-score
In situ BMD (g/cm 2)
(Blake & Fogelman JBMR 2008)
13
TREATMENT
BONE
MARROW
MUSCLE
FAT
DXA outcome?
Sievänen 17.11.1994
14
Osteoporoosin määritelmä
• WHO*-määritelmä (DXA-mittauksesta saatuun
luuntiheysarvoon perustuva diagnostiikka)
• jos T-score < -1, niin osteopenia (alentunut
BMD)
• jos T-score < -2.5, niin osteoporoosi
Reisiluun kaulan viitearvot (naiset)
1.4
20-40 vuotiaat
SD20-40 vuotiaat
1.2
BMD (g/cm2)
T-score =
BMDpotilas – BMD
1
0.8
0.6
0.4
0.2
20
30
40
50
Ikä
* 1994
60
70
80
Yhteys murtumariskiin
• matalalla luuntiheysarvolla selvä yhteys
väestötasolla lisääntyneeseen suhteelliseen
murtuma-riskiin (n. 2 x/SD) (yksilön tilanne ?)
Relative risk of fracture
16
14
12
10
8
6
4
2
0
0,6
0,8
1
BMD (in arbitrary units)
1,2
Yhteys luun lujuuteen
• luuntiheydellä vahva tilastollinen yhteys
luun murtuma-lujuuteen (yksilön tilanne ?)
12
Failure load (kN)
10
8
6
4
2
0
0
0,2
0,4
0,6
0,8
1
1,2
Femoral neck BMD (g/cm2)
F (in kN) = 0.845 + 7.456 BMD1.92 (r(2) = 0.83)
Sievänen Int J Rheumatol 2010
BMD – murtuman yksi riskitekijä
!
Greenspan et al. JAMA 1994
Väestötasolla murtumista vain <10% - 44% selittyy osteoporoosilla (BMDarvolla) (Stone et al. JBMR 2003)
RR (riskisuhde)
BMD* lonkkamurtuman ennustajana
4
3.8
3.6
3.4
3.2
3
2.8
2.6
2.4
2.2
2
1.8
1.6
1.4
1.2
1
Naiset ja miehet
50, 55, 60, 65, 70, 75, 80, 85,
Ikä
*Reisiluun kaulan BMD-mittaus
19
Muokattu Johnell et al. JBMR 2005
Murtumariskin ennustaminen
BMD vs murtuma
30 - 40 v
50 - 60 v
70 - 80 v
20
http://www.shef.ac.uk/FRAX/tool.aspx?country=22
21
10-v murtumariski ja hoidon aloitus
Ei luuntiheyttä saatavilla
Luuntiheys saatavilla
Hoidon harkinta
Luuntiheysmittaus
Seuranta
Ikä
Mikä on koetusti korkea riski – 5 %, 10 %, 20 % … ?
NOGG 2014
22
BMD, aiempi murtuma, kortisonihoito ja
10-v murtumariski
10 v riski (%)
60 v nainen, 65 kg, 165 cm
50
•
•
•
•
40
Glukokortikoidit + Fx
Fx
Glukokortikoidi
Ei riskitekijöitä
30
20
10
0
-4
-3
-2
-1
0
T-score
1
2
23
BMD, aiempi murtuma, kortisonihoito ja
10-v murtumariski
10 v riski (%)
80 v nainen, 65 kg, 165 cm
50
•
•
•
•
40
Glukokortikoidit + Fx
Fx
Glukokortikoidi
Ei riskitekijöitä
30
20
10
0
-4
-3
-2
-1
0
T-score
1
2
24
Tarvitaanko luuntiheysmittausta?
• Ilman mittausta hoidon
aloittamispäätökset eivät
välttämättä perustu
relevanttiin tietoon
• Onko DXA-mittaus riittävän
luotettava mittaus yksilön
luuston kunnon
määrittämiseksi?
• On tarve
mittausmenetelmälle, jolla
oikeasti heikkoluiset
henkilöt kyetään tarkasti
tunnistamaan
• Onko tällaista? Luun
todellisen rakenteen
kuvantaminen ja
mallintaminen
• 100 % murtumariskin
ennustajamittausta ei
kuitenkaan voi löytää
25
Yhteenveto
• OP:n diagnostiikka perustuu BMD:hen, mutta nykyisin
murtuman riskinarviointi (FRAX) muodostaa perustan
• BMD ei ole luuntiheys, vaan kuvaa luumassaa
• eri laitteiden BMD-arvot eivät ole suoraan vertailtavia (Tscore ratkaisu)
• BMD:hen liittyy yksilön kohdalla huomattava epävarmuus (~±
1 T-score) ja tulkintaongelma (tiheys vs. koko)
• Ei BMD eikä FRAX voi luotettavasti ennustaa, saako
yksittäinen henkilö osteoporoottisen murtuman vai ei
• Yksittäisen henkilön BMD-muutosten pitää olla suuria (n. 5%)
ennen kuin muutokseen kannattaa kiinnittää erityistä
huomiota
• Muiden tekijöiden (mm kaatumisriski) huomiointi tärkeää
• Mikä on oikeasti korkea murtumariski/todennäköisyys?