Rode Kruis

ziekenhuis

Interpretatie DXA meting

van uitslag naar behandeladvies

Dr NK Valk, internist-endocrinoloog

december 2007

Rode Kruis

ziekenhuis

Programma

• Interpretatie DXA meting

• Nieuwe WHO definities- fractuur risico

Rode Kruis

ziekenhuis

ISCD

• The International Society for Clinical Densitometry

Rode Kruis

ziekenhuis

ISCD

• Expert panel

– John Bilezekian

– Harry Genant

– John Kanis

– Michael McClung

– L. Joseph Melton

– Stuart Silverman (ASBMR)

Rode Kruis

ziekenhuis

Waarom BMD meten?

• Diagnostiek

• Voorspellen fractuurrisico

• Vervolgen van behandeling

Rode Kruis

ziekenhuis

Botdensitometrie

• Niet-invasieve BMD meting

• Belangrijkste technieken

– Dual-energy X-ray absorptiometry (DXA)

– Quantitative ultrasound (QUS)

– Quantitative Computerized Tomography (QCT)

• Veel fabrikanten

• Veel apparaten

• Verschillende meetplaatsen

Rode Kruis

ziekenhuis

DXA

• “Gouden standaard” voor BMD meting

• Centraal (LWK en heup)

• Perifeer (onderarm)

• Total body

• Veel epidemiologische data

• Correlatie met botsterkte in vitro

• Gevalideerd in veel klinische trials

• Breed beschikbaar

Rode Kruis

ziekenhuis

Diagnose van osteoporoseDXA onderzoek

• Meet de absorptie van

röntgenstralen

• Botmineraaldichtheid

(BMD) voorspelt de

kans om iets te breken

Bouxsein et al. 1999

Rode Kruis

ziekenhuis

Wat meet DXA

• “areal”BMD in g/cm2

• “T-score” BMD van patient vergeleken met mean

jong volwassene BMD; verschil als standaard

deviatie

Rode Kruis

ziekenhuis

DXA Technologie

X-ray bron

(produceert 2 photon energies met verschillende absorptie profielen)

Photons Collimator (pinhole for pencil beam, slit for fan beam)

Patiënt

Detector (detecteert bot en weke delen)

Lage stralenbelasting patiënt

Weinig strooistraling laborant

Rode Kruis

ziekenhuis

T-score

Voorbeeld:

T-score = 0.7 g/cm2 - 1.0 g/cm2

0.1 g/cm2= - 3.0

Patiënt BMD – Jong-volwassene Mean BMD

1 SD van Jong-volwassene Mean BMD

Rode Kruis

ziekenhuis

Z-score

Lage Z-score (minder dan -2.0) kan aanwezigheid van secundaire osteoporose suggereren maar dit is niet aangetoond in klinische trials

Patiënt BMD – Age-Matched Mean BMD

1 SD van Age-Matched Mean BMD in g/cm2

Rode Kruis

ziekenhuis

Welke plaatsen meten

Altijd

• Wervelkolom

– L1-L4

• Heup

– Proximale femur

– Femurhals

– Trochanter

Soms

• Onderarm (33% radius)

– Heup of LWK niet te

meten

– Hyperparathyreoïdie

– Obesitas

Gebruik de laagste T-scores van deze plaatsen

Rode Kruis

ziekenhuis

Waarom niet Ward’s area

• Te hoge prevalentie (vals-positief)

• Slechte precisie en reproduceerbaarheid

• Niet in WHO definities

Rode Kruis

ziekenhuis

Diagnostische valkuilen

• T-score -2.5 of minder betekent niet altijd osteoporose– osteomalacie

• Klinische diagnose osteoporose kan worden gesteld bij T-score groter dan -2.5– atraumatische wervel fractuur met T-score -1.9

• Lage T-score identificeert de oorzaak niet– aanvullend onderzoek overwegen– coeliakie met malabsorptie

Rode Kruis

ziekenhuis

Waarom T-score en niet Z-score?

• T-score is gerelateerd aan botsterkte

• T-score is gerelateerd aan fractuurrisico

• Het gebruik van Z-scores resulteert in veel “normale”

patiënten die wel een “fragility fracture” hebben en

suggereert dat osteoporose niet toeneemt met de

leeftijd

Rode Kruis

ziekenhuis

T-score discordantie

• Verschillende skelet localisaties hebben verschillende

piekbotmassa op verschillende leeftijden en verliezen bot

met verschillende snelheid

• Verschillende apparaten

• Verschillende ROIs

• Verschillend reference databases hebben verschillend

means en SD (heup enige plaats met

gestandaardiseerde reference database die door alle

fabrikanten wordt gebruikt – National Health and

Nutrition Examination Survey III)

Rode Kruis

ziekenhuis

Fractuur risico verdubbelt met elke SD

0

5

10

15

20

25

30

35

-5,0 -4,0 -3,0 -2,0 -1,0 0,0 1,0

BMD T-score)

Relatief fractuur risico

Rode Kruis

ziekenhuis

Wanneer controle DXA?

• Als de verwachte verandering in BMD gelijk is of groter

dan de “Least Significant Change” (LSC)

• Intervallen tussen BMD meting aanpassen aan patiënt

– een jaar na starten of veranderen van therapie

– Langere intervallen als therapeutisch effect is

vastgesteld

– Kortere intervallen al snel botverlies wordt verwacht

Rode Kruis

ziekenhuis

Least Significant Change

• Typisch

– L1-L4: 3-4%

– Total femur: 4-5%

• At one center

– L1-L4: 2.58% (.022 g/cm2)

– Total proximal femur: 4.63% (.036 g/cm2)

Rode Kruis

ziekenhuis

Precisie analyse

• Meet 15 patiënten 3 keer, of 30 patiënten 2 keer, met

repositionering van de patiënt na elke scan

• Bereken de wortel uit het kwadraat van de

gemiddelde SD voor de groep (RMS-SD)

• Bereken de LSC voor de groep op het 95%

betrouwbaarheids interval

Rode Kruis

ziekenhuis

Precisie analyse

• Minimaal acceptabel voor individuele laborant:

– LWK: 1.9% (LSC = 5.3%)

– Totale Heup: 1.8% (LSC = 5%)

– Femur hals: 2.5% (LSC = 6.9%)– Retraining is required if a technologist’s precision is worse

than these values

Rode Kruis

ziekenhuis

Vergelijk altijd BMD

En niet T-scores

Rode Kruis

ziekenhuis

BMD waarden van verschillende fabrikanten niet vergelijkbaar

• verschillende dual energy methoden

• verschillende calibratie

• verschillende detectoren

• verschillende “edge detection software”

• verschillende regions of interest

Rode Kruis

ziekenhuis

Indicaties voor BMD meting

• Vrouwen boven 65

• Postmenopauzale vrouwen onder 65 met risicofactoren

• Mannen boven 70

• Volwassenen met fragility fractuur*

• Volwassenen met aandoening geassocieerd met lage BMD

• Volwassenen met medicatie geassocieerd met lage BMD

• Iedereen waarbij farmacotherapie wordt overwogen

• Monitoring van behandeling

Rode Kruis

ziekenhuis

Fragility fractures

• Fragility-type fractures were defined as any fracture

of the distal radius, proximal femur, vertebral body or

proximal humerus that had occurred with minimal

trauma (no greater than the trauma that would be

experienced with a fall on a level surface while

walking or standing).

Rode Kruis

ziekenhuis

Indicaties voor DXA meting CBO (1)

• Botdichtheidsmeting bij vrouwen van 50 jaar en

ouder bij een doorgemaakte fractuur na 50ste jaar

• Botdichtsheidsmeting bij vrouwen van 60 jaar en

ouder bij drie van de volgende risicofactoren en bij

vrouwen van 70 jaar en ouder bij 2 van de

volgende risicofactoren: positieve

familieanamnese, laag lichaamsgewicht en

ernstige immobiliteit

• Botdichtheidsmeting bij vrouwen met een

wervelfractuur, ongeacht leeftijd.

Rode Kruis

ziekenhuis

Indicaties voor DXA meting CBO (2)

• Vrouwen onder de 50 jaar met osteoporotische

wervelfractuur of heupfractuur, mannen onder de

65, dienen voor nadere evaluatie van de

onderliggende oorzaak naar de tweede lijn te

worden verwezen

• Op basis van meerdere aanwezige risicofactoren

cq. doorgemaakte fracturen kan besloten worden

tot behandeling. Geen DXA meer nodig

Rode Kruis

ziekenhuis

Definities/ afspraken bij DXA meting

• Gebruik uniforme Kaukasische vrouwen database

voor alle ethniciteiten

• Gebruik uniforme Kaukasische mannen database

voor alle ethniciteiten

• Gebruik NHANES III database voor T-score bepaling

aan de heup

Rode Kruis

ziekenhuis

Definities/ afspraken bij DXA meting

• diagnose osteoporose bij centrale DXA-meting en:

postmenopauzale vrouwen en mannen ouder dan 50 bij

T-score LWK, totale heup of femur hals ≤ -2,5

Rode Kruis

ziekenhuis

Definities/ afspraken bij DXA meting

• Waarom de heeft WHO T= -2.5 gekozen?

– “Such a cutoff value identifies approximately 30%

of postmenopausal women as having osteoporosis

using measurements made at the spine, hip or

forearm.

– This is approximately equivalent to the lifetime risk

of fracture at these sites.”

Kanis et al. J Bone Miner Res 1994; 9: 1137

Rode Kruis

ziekenhuis

Definities/ afspraken bij DXA meting

• meet BMD aan LWK en heup bij alle patiënten

• onderarm BMD:

– als heup en/ of LWK niet te meten of interpreteren

zijn

– hyperparathyreoïdie

– zeer obese patiënten

Rode Kruis

ziekenhuis

Definities/ afspraken bij DXA meting

• gebruik L1-L4

• alle wervels bij analyse betrekken; eventueel drie;

eventueel twee

• nooit diagnostische kwalificatie op één wervel

• abnormale wervel te excluderen als

– duidelijk afwijkend

– meer dan één T-score verschil tussen deze wervel

en naast liggende wervel

– geen laterale LWK

Rode Kruis

ziekenhuis

Definities/ afspraken bij DXA meting

• Gebruik laagste van femur hals of totale heup

• BMD mag aan beide heupen worden gemeten

• Geen data of gemiddelde van twee heupen beter is

• bij onderarm meting 33% van niet-dominante arm

Rode Kruis

ziekenhuis

Fractuur risico bepaling

• maak onderscheid tussen diagnose stellen en

fractuur risico bepaling

Rode Kruis

ziekenhuis

Osteopenie

• term osteopenie blijft maar “lage botmassa”of “lage

botdichtheid” heeft de voorkeur

• lage botmassa betekent niet altijd verhoogd fractuur

risico

Rode Kruis

ziekenhuis

BMD verslag (1)

• T-score

• WHO definities

• Niet toe te passen bij gezonde premenopauzale

vrouwen of gezonde mannen onder 50

Rode Kruis

ziekenhuis

BMD verslag (2)

• dan Z-score

• verslag Z-score -2.0 of lager: onder voor leeftijd

verwachte waarde

• verslag Z-score hoger dan -2.0 : binnen de voor

leeftijd verwachte waarde

• de term osteoporose mag worden gebruikt als er een

lage BMD is met secundaire oorzaak bv.

glucocorticoïdgebruik, hypogonadisme, hyperpara,

etc. dus niet op BMD alleen

Rode Kruis

ziekenhuis

Kinderen (m/v < 20)

• Z-score

• T-score moet ook niet verslag komen

• Geen diagnose osteoporose op BMD alleen

• Terminologie: lage BMD voor chronologische leeftijd

bij Z-score <-2.0

• zo mogelijk pediatrische database gebruiken

• LWK en total body

• BMD waarden en fractuurrisico niet bekend

Rode Kruis

ziekenhuis

Vervolgmetingen

• bij onbehandelde patiënten

• therapie respons

• non-responders

• pas doen als verwachte verandering least significant

change te boven gaat

• minimaal één jaar interval; daarna langer

• bij glucocorticoïden eerder

Rode Kruis

ziekenhuis

Vergelijken

• kan alleen na cross-calibratie

Rode Kruis

ziekenhuis

DXA verslag (1)

• demografie

• aanvrager

• indicatie

• gebruikt apparaat

• eventueel commentaar waarom een bepaalde plek

niet is gemeten

• BMD in g/cm2 voor elke plek

Rode Kruis

ziekenhuis

DXA verslag (2)

• T- en Z-score

• WHO-criteria voor osteoporose

• risicofactoren zoals eerdere fragility fracture

• een opmerking over fractuurrisico (absoluut risico

WHO?)

• een opmerking over noodzakelijk aanvullend

onderzoek

• een opmerking over noodzaak en datum

vervolgstudie

Rode Kruis

ziekenhuis

DXA verslag bij herhaal DXA

• wat is vergeleken

• zijn veranderingen significant

• rapporteren in g/cm2 en %

• eventueel bij ander apparaat beperkingen melden

• wanneer herhaal DXA

Rode Kruis

ziekenhuis

DXA verslag optioneel

• aanbevolen aanvullend onderzoek (X, MRI, CT)

• aanbevelingen voor (non)farmacologische

interventies

• specifieke aanbevelingen ter evaluatie secundaire

osteoporose

Rode Kruis

ziekenhuis

DXA verslag wat moet er niet in

• Melden dat er botverlies is zonder eerdere meting

• Termen als milde, matige of ernstige osteopenie/

porose

• aparte diagnosen voor aparte ROI

• opmerkingen als ze heeft de botten van een 80-jarige

• resultaten van technisch slechte metingen

• veranderingen in BMD binnen precisiefout

Rode Kruis

ziekenhuis

DXA nomenclatuur

• DXA: niet DEXA

• T-score: niet T score, t-score of t score

• Z idem

• BMD: 3 decimalen bv. 0.927 g/cm2

• T en Z-score: 1 -2.3

• BMC: 2 31.76 gram

• Area: 2 43.25 cm2

• % referentie: 0 82%

Rode Kruis

ziekenhuis

Programma deel 2

• Interpretatie DXA meting

• Nieuwe WHO definities- fractuurrisico bepaling

Rode Kruis

ziekenhuis

Wat is er mis met de de T-score

• Voordelen

– eenheidsloos

– basis voor meeste

richtlijnen

– simpel

• Nadelen

– meetplek afhankelijk

– technologie afhankelijk

– referentie database

– alleen BMD en geen

risicofactoren

– de helft van de fracturen

treedt op bij BMD > -2.5

Faulkner et al. Osteoporos Int. 2005;16(4):347-52

Rode Kruis

ziekenhuis

BMD overlapt bij patiënten met en zonder fractuur

Rode Kruis

ziekenhuis

Fractuurpoli

Groningen, 100 fractuurpatiënten, > 50 jaar, laag energetisch trauma

0

20

40

60

80

alle patiënten

osteoporose

osteopenie

normale BMD

Hegeman NTvG 2005

Rode Kruis

ziekenhuis

Wat is er mis met de T-score

• BMD zeer specifiek maar weinig sensitief

• Veel vrouwen met toekomstige fractuur worden met

BMD meting niet geïdentificeerd

• Bij behandeladvies op basis van alleen WHO-

definities voor osteoporose wordt de helft van de

vrouwen met verhoogd risico niet behandeld

Rode Kruis

ziekenhuis

Rode Kruis

ziekenhuis

9.9

2.9

1.1 1

0

2

4

6

8

10

I II III IV

BMD en heup fractuur

Rel

atie

f ris

ico

BMD (quartiles)

2.72

1.4 1

0

2

4

6

8

10

I II III IV

Cholesterol en cardiovasculaire ziekte

Rel

atie

f ris

ico

Cholesterol (quartiles)

KANIS JA: Osteoporoses, Blackwell Science (1994)

BMD & cholesterol als voorspellers van klinische gebeurtenissen

Rode Kruis

ziekenhuis

BMD voorspelt fracturen

• BMD gemeten met

DXA gecorreleerd met

biomechanische

botsterkte

• Bij afwezigheid van

fractuur is een lage

BMD de beste

voorspeller van

fracturen in

prospectieve studies

Hui et al. J Clin Invest 1988; 81:1804-9

Rode Kruis

ziekenhuis

Hart- vaatziekten en fracturen• Hart- vaatziekten

• Leeftijd• Verhoogd cholesterol• Verhoogde bloeddruk• Diabetes• Roken• Familieanamnese• Eerder MI / CVA

• Osteoporotische fracturen

• Leeftijd

• Lage BMD

• Secundaire oorzaken van lage BMD

• Familieanamnese

• Valrisico

• Eerdere fractuur

Rode Kruis

ziekenhuis

Fractuurrisico bepaling

• Centrale DXA voorspelt fractuur risico

• Klinische risicofactoren voor fractuur

• Fractuur risico bepaling door combinatie BMD met

andere risicofactoren

Rode Kruis

ziekenhuis

Rationale

• Fractuur risico is multifactorieel

• Combineren BMD met RF verhoogt sensitiviteit met

behoud van specificiteit

• Betere berekening van “Gradient of Risk” (GD) per SD

• Daarmee verhogen kosten effectiviteit van behandeling

JA Kanis et al Osteoporos Int (2007) 18:1033-1046

Rode Kruis

ziekenhuis

Voorgestelde verandering

• huidige richtlijnen adviseren interventie op basis van

WHO categorie

• Nieuw:

– Individueel 10- jaars absoluut fractuurrisico (en

niet alleen BMD) wordt gebruikt voor fractuurrisico

categorisatie waarbij risicofactoren worden

geïntegreerd

Rode Kruis

ziekenhuis

Categorisatie gebaseerd op 10-jaars fractuurrisico

• Absoluut fractuurrisico per 10 jaar

– laag: < 10%

– matig 10-20%

– hoog >20%

Rode Kruis

ziekenhuis

10 jaars fractuur risico bij vrouwen

Leeftijd T-score

= -1.0

T-score

= -2.5

50 6 % 11 %11 %

60 8 % 16 %

70 12 % 23 %

80 13 %13 % 26 %

Rode Kruis

ziekenhuis

Definities/ afspraken bij DXA meting

• Waarom heeft de WHO T= -2.5 gekozen?

– “Such a cutoff value identifies approximately 30%

of postmenopausal women as having osteoporosis

using measurements made at the spine, hip or

forearm.

– This is approximately equivalent to the lifetime risk

of fracture at these sites.”

Kanis et al. J Bone Miner Res 1994; 9: 1137

Rode Kruis

ziekenhuis

Fractuurrisico is een gradiënt geen drempel

Marshall et al. BMJ. 1996; 312:1254

Rode Kruis

ziekenhuis

Absoluut risico heupfractuur• Rotterdam studie: validatie 5305 personen (m/v: 2227/3078)

• Follow up mean 3.8 jaar

• aantal fracturen: mannen 23; vrouwen 87

Rode Kruis

ziekenhuis

Plaatsspecifiek fractuurrisico

• Risico op wervelfractuur gebaseerd op ergens

gemeten BMD (wervel, heup, etc)

• Risico op heupfractuur gebaseerd op ergens

gemeten BMD (wervel, heup, etc)

wervel heup

Rode Kruis

ziekenhuis

Huidig fractuurrisico

• Meestal gebaseerd op studies bij blanke

postmenopauzale vrouwen ouder dan 65

• Kan worden uitgedrukt als AR (bv. 1-jaar, 10 jaar)

• Is niet van toepassing bij premenopauzale vrouwen,

kinderen of jonge mannen

Rode Kruis

ziekenhuis

Lifetime risico

• Hangt van leeftijd en levensverwachting af

• Voorspellingen gebaseerd op epidemiologische en

niet prospectieve data

Rode Kruis

ziekenhuis

Voorbeeld

• 65-jarige vrouw met T-score -2.5

– Huidig fractuurrisico• 1 jaar heupfractuurrisico (Rotterdam) = 0.5%

– Lifetime fractuurrisico• heupfractuurrisico (Cummings, SOF) = 33%

Rode Kruis

ziekenhuis

Maar….

• 50- jarige heeft een lager huidig fractuurrisico maar

hoger lifetime risico dan 80-jarige

– Voor een 50-jarige:• 10-jaar fractuurrisico is 8.1%

– Voor een 80-jarige• 10-jaar fractuurrisico is 25,6%

Kanis et al. Osteoporos Int. 2001;12:989

Rode Kruis

ziekenhuis

Klinische risicofactoren

• Vermogen om BMD te voorspellen: slecht

• Vermogen om fractuur te voorspellen: redelijk

Rode Kruis

ziekenhuis

Risicofactoren onafhankelijk van BMD

• Leeftijd (verdubbeling per 10 jaar)

• laag gewicht

• gewichtsverlies

• inactiviteit

• glucocorticoïden

• anticonvulsiva

• PHP

• DM 1

• anorexia nervosa

• gastrectomie

• pernicieuze anemie

• eerdere fractuur

• geslacht (vrouw)

• roken (actief)

• weinig zonlicht

• pos familieanamnese

• chirurgische menopauze

• korte fertiele periode (<30)

• geen borstvoeding

• lage calcium intake

• hyperthyreoïdie

• DM 2

• rheumatoïde arthritis

matighoog

Rode Kruis

ziekenhuis

Fractuurisico neemt toe met leeftijd

Cummings et al. JAMA.2002;288:1889

Rode Kruis

ziekenhuis

Eerdere fractuur sterke voorspeller van nieuwe fracturen

Eerdere

fractuur

toekomstige fracturen

pols wervel heup

pols 3.3 1.7 1.9

wervel 1.4 4.4 2.3

heup NA 2.5 2.3

Klotzbücher et al. J Bone Miner Res2000;15:721

Rode Kruis

ziekenhuis

WHO methodologie

• meta-analyse

• mega-analyse

• validatie

• land specifieke incidentie

• ontwikkelen van landspecifieke interventie “drempels”

Rode Kruis

ziekenhuis

WHO methodologie

• bestudeerde cohorten

– EVOS/EPOS, Hiroshima, CaMoS, Rochester,

Sheffield, Rotterdam, Kuopio…….

– N=59 232

– persoonjaren 249898

– %vrouw 74

– totaal fracturen 5444 osteoporotisch 3495 heup 957

Rode Kruis

ziekenhuis

WHO methodologie

• keuze van risicofactoren

– gevalideerd in meerdere populaties

– aan te passen voor leeftijd, geslacht en type fractuur

– gemakkelijk toegankelijk

– invoelbaar

Rode Kruis

ziekenhuis

WHO model risicofactoren• leeftijd

• geslacht

• eerdere fractuur na 50e (heup, wervel, pols, proximale

humerus, bekken, ribben, proximale tibia bij vrouwen)

• BMD (femurhals)

• BMI*

• ooit glucocorticoïden

• secundaire osteoporose (bv. rheumatoïde arthritis)

• familieanamnese (heupfractuur)

• roken (huidig)

• alcohol (>2 per dag)

Rode Kruis

ziekenhuis

Combinatie van risicofactoren

Rode Kruis

ziekenhuis

Gradient of risk per SD score

Rode Kruis

ziekenhuis

Rode Kruis

ziekenhuis

Fracture risk calculator

http://courses.washington.edu/bonephys/FxRiskCalculator.html

Dank voor uw aandacht

Rode Kruis

ziekenhuis

Rode Kruis

ziekenhuis

Rode Kruis

ziekenhuis

Rode Kruis

ziekenhuis

Rode Kruis

ziekenhuis