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
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) Miksi mitataan?
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? 1. W W L 2. BMC L!????? BMC/ρL BMD = ρ x ( luuntiheys ) Pinta-alatiheys (g/cm 2 )
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 - Leveys - Lujuus Luun ulkomitoissa ei todellista muutosta 9
KUVAUSSUUNTA Mittaussuunnan vaikutus tulokseen Luun poikkileikkaus Todellinen Mitattu -> tulokset? 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
In situ - In vitro-1 BMD (%) In situ - In vitro-2 BMD (%) DXA:n ominainen epätarkkuus Kattavat fantomimittaukset (Bolotin & Sievänen JBMR 2001, 2003) Vainajilla tehty kokeellinen tutkimus (Svendsen et al JBMR 1995) 35 Pehmytkudokset poistettu Luuydin poistettu 25 35 15 25 5-50,7 0,9 1,1 1,3-15 -25-35 In situ BMD (g/cm2) 15 5-50,7 0,9 1,1 1,3-15 -25-35 In situ BMD (g/cm2) Epävarmuus voi olla luokkaa ± yksi T-score (Blake & Fogelman JBMR 2008) 13
TREATMENT BONE MARROW MUSCLE FAT DXA outcome? Sievänen 17.11.1994 14
BMD (g/cm2) 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 T-score = BMD potilas BMD 20-40 vuotiaat SD 20-40 vuotiaat 1.2 1 0.8 0.6 0.4 0.2 20 30 40 50 60 70 80 Ikä * 1994
Relative risk of fracture Yhteys murtumariskiin matalalla luuntiheysarvolla selvä yhteys väestötasolla lisääntyneeseen suhteelliseen murtuma-riskiin (n. 2 x/sd) (yksilön tilanne?) 16 14 12 10 8 6 4 2 0 0,6 0,8 1 1,2 BMD (in arbitrary units)
Failure load (kn) Yhteys luun lujuuteen luuntiheydellä vahva tilastollinen yhteys luun murtuma-lujuuteen (yksilön tilanne?) 12 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 BMD 1.92 (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 50, 55, 60, 65, 70, 75, 80, 85, Naiset ja miehet 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 60 v nainen, 65 kg, 165 cm 10 v riski (%) 50 40 Glukokortikoidit + Fx Fx Glukokortikoidi Ei riskitekijöitä 30 20 10 0-4 -3-2 -1 0 1 2 T-score 23
BMD, aiempi murtuma, kortisonihoito ja 10-v murtumariski 80 v nainen, 65 kg, 165 cm 10 v riski (%) 50 40 Glukokortikoidit + Fx Fx Glukokortikoidi Ei riskitekijöitä 30 20 10 0-4 -3-2 -1 0 1 2 T-score 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?