‫צפיפות עצם‪ :‬ציפיות ומכשלות‬ ‫יאיר ליאל‬ ‫המרכז הרפואי האוניברסיטאי סורוקה‬ ‫הפקולטה לרפואה‪ ,‬אוניברסיטת בן‪-‬גוריון בנגב‪ ,‬באר שבע‬ ‫סדר היום‬ ‫• לאיזה צורך מודדים צפיפות עצם?‬ ‫• עקרונות בדיקת ‪DXA‬‬ ‫• אנטומיה דנסיטומטרית‬ ‫• ארטיפקטים שכיחים‬ ‫• צפיפות עצם לצורך מעקב‬ ‫• טכנולוגיות עתידיות להערכה של אוסטיאופורוזיס‬ ‫אוסטיאופורוזיס‬ ‫• ירידה במסת העצם‬ ‫• פגיעה במיקרוארכיטקטורה של העצם‬ ‫• עליה בסיכון לשבר‬ ‫‪Dempster et al. JBMR 1:15, 1986‬‬ ‫לאלו צרכים מודדים צפיפות עצם?‬ ‫• אבחנה של אוסטיאופורוזיס‬ ‫• קביעת מידת הסיכון ‪ /‬ניבוי שברים‬ ‫• מעקב אחר תוצאי טיפול‬ Areal BMD (DXA) :‫צפיפות בע"מ‬ Seeman E. JCEM 86:4576, 2001 ‫השפעת מימדי העצם על "צפיפות העצם" והסיכון לשבר‬ “normal” bone Low BMD Increased fracture-risk “normal” bone Normal BMD Neutral fracture-risk “normal” bone High BMD Decreased fracture-risk ‫הסיכון היחסי לשבר בצוואר הירך ביחס לאתר שבו נבדקה‬ ‫צפיפות העצם‬ ‫‪Femoral neck‬‬ ‫•‬ ‫בחירת האתר הנבדק‬ ‫משפיעה על כושר‬ ‫הניבוי של הבדיקה‪.‬‬ ‫•‬ ‫ניבוי הסיכון לשבר‬ ‫רגיש ביותר לגבי‬ ‫האתר הנבדק‪.‬‬ ‫‪18‬‬ ‫‪Lumbar spine‬‬ ‫‪Distal radius‬‬ ‫‪15‬‬ ‫‪Calcaneus‬‬ ‫‪12‬‬ ‫‪9‬‬ ‫‪6‬‬ ‫‪3‬‬ ‫‪0‬‬ ‫‪3‬‬ ‫‪2‬‬ ‫‪0‬‬ ‫‪1‬‬ ‫‪T- Score‬‬ ‫‪-1‬‬ ‫‪-2‬‬ ‫‪After: Cummings SR et al. Lancet 341:72, 1993‬‬ ‫‪-3‬‬ ‫‪Relative Risk for Hip Fractures‬‬ ‫‪21‬‬ ‫הרכב העצם באתרי מדידה שונים‬ Site Trabecular bone Cortical bone AP- spine 66% 34% Femoral neck 25% 75% Ward’s ++++ Trochanter 50% 50% 1/3 distal radius 1% 99% 66% 34% Distal radius Bonnick SL. Bone Densitometry in Clinical Practice ‫אנטומיה דנסיטומטרית‬ ‫השכבת הנבדק‪/‬ת לצורך בדיקת עמוד השדרה‬ ‫שגוי‬ ‫נכון‬ ‫אנטומיה דנסיטומטרית של עמוד השדרה‬ D12 L1 L4 L5 Bonnick SL. Bone Densitometry in Clinical Practice ‫המורפולוגיה הדנסיטומטרית של החוליות היא השלכה של‬ ‫מבנה האלמנטים האחוריים של החוליות‬ ‫‪Bonnick SL. Bone Densitometry in Clinical Practice‬‬ ‫תדירות ההבדלים האנטומיים במספר החוליות המותניות‬ ‫ומיקום הצלעות התחתונות‬ ‫‪Bonnick SL. Bone Densitometry in Clinical Practice‬‬ ‫ על תוצאת בדיקת‬L1 -‫ כ‬T12 ‫השפעת הגדרה שגויה של‬ ‫צפיפות עצם‬ Bonnick SL. Bone Densitometry in Clinical Practice ‫הבדלים תקניים בתכולת המינרל ובצפיפות העצם בין‬ ‫חוליות סמוכות‬ ‫‪Bonnick SL. Bone Densitometry in Clinical Practice‬‬ ‫ציון באנטומיה הדנסיטומטרית של הירך‬-‫נקודות‬ Bonnick SL. Bone Densitometry in Clinical Practice Lorente-Ramos R et a. AJR 196:897, 2011 ‫המנח התקני של צוואר הירך בבדיקת צפיפות עצם‬ Right Excessive external rotation Bonnick SL. Bone Densitometry in Clinical Practice ‫הצבת הנבדק‪/‬ת לצורך בדיקת צפיפות הירך‬ ‫‪Lorente-Ramos R et a. AJR 196:897, 2011‬‬ ‫השפעת שינוי סיבוב מפרק הירך על מסלול הקרן‬ ‫השפעת סיבוב חיצוני או פנימי של מפרק הירך על תוצאת‬ ‫בדיקת צפיפות העצם‬ 1.6 1.4 External Neutral position Ex 30º Ex 15º Neutral Int 15º Amount of rotation Internal BMD (g/cm2) 1.2 1 0.8 0.6 0.4 0.2 0 Ex 45º Goe JCH et al. Calcif tissue Int 57:340, 1995 Int 30º Int 45º ‫אנטומיה דנסיטומטרית של האמה‬ • Ultradistal- 66% trabecular bone • 1/3 distal- cortical bone • 6-9% difference between dominant and non-dominat arm • The non-dominant arm is used ‫גלריה של ארטיפקטים‬ Compression fracture Marginal sclerosis (osteophytes) Effect : 9-14% Bonnick SL. Bone Densitometry in Clinical Practice Spinal fixation with a metal device Wiered anatomy 4 5 6 Aortic calcification Prevalence of aortic calcifications Frye MA. Bone & Mineral 19:185, 1992 Effect : 1-7% Abdominal aortic aneurism Patient with osteogenesis imperfecta treated with intermittent iv pamidronate Davies H & Davie MWJ. Osteoporosis Int 24:1124, 2013 Sclerosis of posterior elements L1-3 vs. L1-4 L1-4 T-score -2.4 Z-score -0.1 L1-3 L1-2 -2.9 -3.7 -0.6 -1.4 “SuperBone”  Densitometric artifacts: partial absence of posterior elements * Bonnick SL. Bone Densitometry in Clinical Practice Laminectomy L3-4 Imminent sub-trochanteric fracture 2008 2011 Imminent sub-trochanteric fracture ‫בדיקות מעקב‬ ‫תכיפות המעקב‬ ‫• תלויה ב‪:‬‬ ‫• קצב המשוער של שינוי בצפיפות העצם‬ ‫• הדירות השיטה (המרכיב הטכנולוגי והאנושי)‬ ‫אומדן המרווח המינימלי בין בדיקות‬ LSC = Z '(Pr) 11111 LSC (g/cm2)* Time (years) interval between tests = Expected rate of change per year (g/cm2) Significance level * 1x1LSC80= 1.8x(Precision) No of repeats Significance-dependent constant Intervals between BMD measurements by 1x1LSC95 8 6.93 Interval between BMD measurements 7 6 5.54 5 4.16 1% Chang/y 4 2 1 3% Change/y 2.77 3 2.31 1.85 1.39 0.460.28 0.92 0.55 1.39 0.83 1.11 1.39 0 0.5% 1.0% 1.5% Precision (CV%) 2.0% After: Bonnick SL. Bone Densitometry in Clinical Practice 2.5% 5% Change/y BMD testing interval and transition to osteoporosis (fracture or Rx) in women age > 67 years 10% threshold for transition to osteoporosis Gourly ML et al. NEJM 366:255, 2012 ‫המרת תוצאות בדיקה ממכשירים מתוצרת‬ ‫שונה‬ Google: “Hologic to Lunar conversion” BMD standardized values (sBMD) are in mg/cm2 http://courses.washington.edu/bonephys/opBMDs.html ‫הפתעה‪ :‬צפיפות העצם אינה מנבא עדיף‬ ‫של שברים‬ ‫צפיה ומציאות‬ ‫• "צפיפות העצם מסבירה למעלה מ‪ 50% -‬מחוזק העצם"‬ ‫‪In-vitro‬‬ ‫באופק‪:‬‬ ‫הדור הבא של מכשירים להערכת סיכון‬ ‫לשברים‬ New technics for fracture risk assessment- HR-pQCT Young Old TBS-Trabecular bone score Pothuaud L et al. Bone 42:775, 2008 Effect of osteoporosis Rx on TBS Kreig MAet al. Osteoporosis Int 24:1073, 2013 Bone microarchitecture reconstruction by high resolution imaging modalities Liu XS et al. JBMR 26:2184, 2011 In-vivo assessment of bone strength (finite elements analysis) Christiansen BA et al. JBMR 26:974, 2011 ‫לסיכום‬ ‫• בדיקת ‪ BMD-DXA‬היא הכלי האובייקטיבי היחיד שעומד לרשותנו כיום‬ ‫לצורך הערכת מצב העצם‪.‬‬ ‫• פיענוח הבדיקה חייב לכלול התייחסות לממצאים החזותיים של איזור‬ ‫הבדיקה‪.‬‬ ‫• לבדיקה יש מגבלות ידועות שצריך להתייחס אליהן בשלב היישום הקליני‬ ‫של התוצאות‪.‬‬ ‫• באופק קיימות טכנולוגיות מבטיחות מאד להערכה ‪ in-vivo‬של המבנה‬ ‫המיקרוסקופי והעמידה בעומסים של אתרים ספציפיים בשלד‪.‬‬ ‫תודה!‬