II Środkowo Europejski Kongres Osteoporozy i Osteoartrozy oraz XIV Zjazd Polskiego Towarzystwa Osteoartrologii i Polskiej Fundacji Osteoporozy, Kraków 11-13.10.2007

Streszczenia:
Ortopedia Traumatologia Rehabilitacja 2007, vol 9 (Suppl. 2), s107-108.

L14
CZYNNIKI WPŁYWAJĄCE NA ROZWÓJ OSTEOPOROZY U CHORYCH NA REUMATOIDALNE ZAPALENIE STAWÓW

Rupiński R., Szafraniec S., Filipowicz-Sosnowska A.

Klinika Reumatologii, Instytut Reumatologii im. Eleonory Reicher w Warszawie
ul. Spartańska 1, 02-637 Warszawa

Słowa kluczowe: osteoporoza, reumatoidalne zapalenie stawów, aktywność choroby, DAS28

Wstęp: Wtórna osteoporoza jest częstym i groźnym powikłaniem reumatoidalnego zapalenia stawów (rzs). W jej rozwoju czynniki związane z rzs mogą odgrywać nawet większą rolę od klasycznych czynników ryzyka osteoporozy pierwotnej.
Cel pracy
Celem pracy było określenie czynników mających istotne znaczenie w rozwoju osteoporozy u chorych na rzs, ze szczególnym uwzględnieniem klinicznej i laboratoryjnej aktywności procesu zapalnego.
Materiał i metody
Badaną grupę stanowiło 443 chorych z rozpoznaniem rzs (ACR 1987) hospitalizowanych w Klinice Reumatologii Instytutu Reumatologii w okresie od stycznia 2001 do marca 2006. Porównano dwie grupy chorych – z współistnieniem oraz bez rozpoznania osteoporozy. Uwzględniono dane demograficzne, kliniczną i laboratoryjną aktywność rzs, inne schorzenia współistniejące oraz poziom niepełnosprawności. W analizie statystycznej zastosowano test Manna-Whitneya dla zmiennych mierzalnych i porządkowych oraz testu chi-kwadrat dla zmiennych jakościowych (pakiet Statistica 6.0).
Wyniki
W badanej grupie chorych 84,9% stanowiły kobiety. Średnie dla wieku, czasu trwania choroby, liczby bolesnych i obrzękniętych stawów, czynnika reumatoidalnego (IgM-RF), wskaźnika niepełnosprawności (HAQ-DI) oraz aktywności rzs (DAS28), wynosiły odpowiednio: 57.0 lat, 10.8 roku, 11.2 i 3.8 stawów, 248 IU/L, 1.6 oraz 5.5. Osteoporozę rozpoznano u 127 chorych (28.7%). Grupa chorych z osteoporozą charakteryzowała się: przewagą kobiet (p<0.001), starszym wiekiem (64.4 vs 53.9 roku, p<0.0001), dłuższym czasem trwania choroby (14.1 vs 9.5 roku, p<0.0001), większą liczbą stawów bolesnych (12.2 vs 10.7, p=0.03), wyższym okresem radiologicznym (3.1 vs 2.4, p<0.0001) i funkcjonalnym (2.3 vs 1.7, p<0.0001) wg Steinbrockera, wyższym OB (45 vs 39 mm/h, p=0.03), wyższymi wskaźnikami HAQ-DI (2.0 vs 1.5, p<0.0001) i DAS28 (5.8 vs 5.3, p<0.001), wyższymi ocenami we wszystkich skalach VAS (p<0.001 dla bólu, p<0.0001 dla aktywności choroby i zmęczenia) a także obecnością powikłań agresywnego rzs (guzki reumatoidalne, amyloidoza, zespół Sjőgrena). Nie stwierdzono istotnych statystycznie różnic w stężeniu CRP i IgM-RF, średniej dawce metotreksatu, glikokortysteroidów, liczbie stawów obrzękniętych, ocenie aktywności choroby wg obserwatora (VAS) oraz stanie majątkowym.
Wnioski
Potwierdzono kluczową rolę klinicznej i laboratoryjnej aktywności choroby w rozwoju wtórnej osteoporozy w przebiegu rzs. Leczenie ukierunkowane na obniżanie aktywności procesu zapalnego może mieć zatem istotne znacznie w zapobieganiu osteoporozie u chorych na rzs.

L14
FACTORS INFLUENCING OSTEOPOROSIS DEVELOPMENT IN RHEUMATOID ARTHRITIS PATIENT

Rupiński R., Szafraniec S., Filipowicz-Sosnowska A.

Department of Rheumatology, Prof. Eleonora Reicher Institute of Rheumatology in Warsaw
Spartańska 1, 02-637 Warsaw

Key words: osteoporosis, rheumatoid arthritis, disease activity, DAS28

Background
Secondary osteoporosis is a serious and frequent complication of the rheumatoid arthritis (RA). RA-specific factors could play even more significant role in the development of osteoporosis, compared with the classical risk factors of the primary osteoporosis.
Objective
The aim of the study was to determine the most important factors in the development of the osteoporosis in RA patients. Special attention was paid to the clinical and laboratory activity of the inflammatory process.
Methods
443 patients hospitalized in the Department of Rheumatology of the Prof. Eleonora Reicher Institute of Rheumatology in Warsaw between January 2001 and March 2006 with the diagnosis of RA based on ACR 1987 criteria were included in the study. Two groups of patients were compared – with or without concomitant secondary osteoporosis. Demographic, clinical and laboratory data were collected as well as the relevant medical history and disability level. Data were analyzed using Mann-Whitney-test or chi-square test (Statistica package 6.0).
Results
The analysis comprised 443 patients: 84.9% women, mean age – 57 years, disease duration – 10.8 years, tender joint count – 11.2, swollen joint count – 3.8, rheumatoid factor – 248 IU/L (IgM-RF), VAS for pain – 56 mm, HAQ-DI – 1.6 and DAS28 – 5.5. Osteoporosis was diagnosed in 127 patients (28.7%). The group of osteoporotic RA patient was characterized by: prevalence of women (p<0.001), older age (64.4 vs 53.9 years, p<0.0001), longer disease duration (14.1 vs 9.5 years, p<0.0001), higher tender joint count (12.2 vs 10.7, p=0.03), higher radiological (3.1 vs 2.4, p<0.0001) and functional (2.3 vs 1.7, p<0.0001) stage according to Steinbrocker, higher ESR (45 vs 39 mm/h, p=0.03), higher HAQ-DI (2.0 vs 1.5, p<0.0001) and DAS28 (5.8 vs 5.3, p<0.001), higher results in patients VAS scales (p<0.001 for pain and p<0.0001 disease activity and fatigue) and higher rate of complication of aggressive RA (rheumatoid nodules, amyloidosis, Sjőgren syndrome). No differences in CRP and IgM-RF, mean methotrexate and glucocorticoid doses, swollen joint count, physician’s VAS for disease activity and patient’s reported wealth, were observed in both groups.
Conclusions
The key role of disease activity of RA in the development of secondary osteoporosis was proved. It is supposed that the treatment of RA aimed at tight control of clinical and laboratory activity could be of great value in the prevention of the secondary osteoporosis in RA patients.

II Środkowo Europejski Kongres Osteoporozy i Osteoartrozy oraz XIV Zjazd Polskiego Towarzystwa Osteoartrologii i Polskiej Fundacji Osteoporozy, Kraków 11-13.10.2007

Streszczenia:
Ortopedia Traumatologia Rehabilitacja 2007, vol 9 (Suppl. 2), s108-109.

L15
SETTING STANDARDS IN BONE DENSITOMETRY, NATIONAL OSTEOPOROSIS SOCIETY UK

Ring E. F. J.

University of Glamorgan, UK

A British national working group was set up in 1998 to formulate consensus on issues relating to bone densitometry and other associated investigations for osteoporosis. It is a committee of clinical and technical experts who are members of the scientific section of The National Osteoporosis Society
The BD Forum has generated a series of position statements on the different techniques, for the purpose of agreed standards for recommended good practice in the U.K. The reports are revised as and when necessary, and are published by the NOS mainly for healthcare professionals. A series of publications on standard of practice and guidelines for different applications of bone densitometry have been produced. These range from setting up a densitometry service to specific guidelines on peripheral densitometry. The most recent is on bone densitometry in children. The reports are under regular review. The references and conclusions are updated to reflect the current knowledge drawn from international research and opinion.
A separate group from the Forum the Bone Densitometry Certification Panel manages the national training scheme. The certification scheme started in 2001, and consists of three main elements. First a two day lecture course is held approximately every 18months. This is followed 2-3 months later by an on-line computer theory examination. If successful, the candidate is then able to submit the third stage, a practical portfolio. This leads to certification in the technique chosen for practical work. The scheme is endorsed in the UK by the College of Radiographers and the Institute of Physics and Engineering in Medicine. High achievers in the on-line theory examination may receive recognition, such as merit or distinction, and the highest mark in the country, can receive a special award.
There are still a growing number of private operators offering bone density screening in pharmacies and health clubs around the UK. It is hoped that the gradual acceptance of the standards of practice, and the national certification programme will have a negative impact on such public “screening” enterprises. Unfortunately healthy people are encouraged to pay for tests which are not only unjustified from a clinical standpoint, but may result in false data. This has an impact on the hospital service, resulting in additional investigations, often just to prove that the subject is actually normal.
The main objective however, is to both raise and level the standard of bone densitometry practiced across the United Kingdom.

NOS Bibliography
1. Position statement on the use of quantitative ultrasound in the management of osteoporosis (December 2001)
2. Guidelines for the provision of a clinical bone densitometry service (May 2002)
3. Position statement on the reporting of dual energy x-ray absorptiometry (DXA) bone mineral density scans (August 2002)
4. A practical guide to bone densitometry in children (November 2004)
5. Position statement on the use of peripheral x-ray absorptiometry in the management of osteoporosis (November 2004)

L15
USTALENIE STANDARDÓW BADANIA DENSYTOMETRYCZNEGO, NATIONAL OSTEOPOROSIS SOCIETY – WIELKA BRYTANIA

Ring E. F. J.

University of Glamorgan, UK

Krajowa Brytyjska Grupa Robocza powstała w 1998r. w celu opracowana konsensusu w sprawie zagadnień dotyczących densytometrii kości oraz innych badań związanych z osteoporozą. Jest to komitet złożony z klinicznych i technicznych ekspertów, członków naukowej sekcji Narodowego Stowarzyszenia Osteoporozy (NOS).
Brytyjskie Forum Densytometryczne opublikowało szereg uzgodnień co do wniosków dotyczących różnych technik w celu uzgodnienia standardów dobrej praktyki zalecanej w Wlk.Brytanii. Opracowani są modyfikowane, kiedy jest to niezbędne a następnie opublikowane przez NOS, głównie dla specjalistów służby zdrowia. Zostało wydanych szereg publikacji na temat standardów praktycznych oraz wytycznych co do różnych wniosków wypływających z badań densytometrycznych kości. Obejmują one zagadnienia od założenia obsługi densymetrycznego po specyficzne wytyczne dotyczące densytometrii obwodowej. Najnowsze dotyczą densytometrii kości u dzieci. Doniesienia te podlegają ciągłym analizom. Odniesienia i wnioski są systematycznie aktualizowane w celu odzwierciedlenia faktycznego stanu wiedzy na podstawie międzynarodowych badań i opinii.
Osobna grupa, Komisja Certyfikatów z Forum Densytometrii Kości prowadzi krajowy projekt szkoleniowy. Program ten rozpoczął się w 2001 roku i składa się z trzech głównych elementów. Pierwszy to dwa dni wykładów, kurs ten odbywa się mniej więcej, co 18 miesięcy. Dwa do trzech miesięcy po nim następuje teoretyczny komputerowy egzamin on-line. Jeśli kandydat go zda może być poddany trzeciemu etapowi kwalifikacji – analizie jego dorobku naukowego. To prowadzi do uzyskania certyfikatu potrzebnego do wykonywania pracy w wybranej technice. Projekt został zatwierdzony przez brytyjską Akademię Radiodiagnostyki (College of Radiographers) oraz Instytut Fizyki i Inżynierii Medycznej (Institute of Physics and Engineering in Medicine). Dodatkowo, osoby uzyskujące wysokie wyniki w teście on-line mogą zostać wyróżnione np. poprzez pochwałę lub otrzymanie odznaki a najwyższy wynik w kraju może uzyskać specjalną nagrodę.
Wzrasta liczba prywatnych wykonawców oferujących przesiewowe badania densytometryczne w aptekach i centrach rekreacyjnych w całej Wielkiej Brytanii. Oczekuje się, że stopniowe wdrażanie nowych standardów praktyki oraz krajowego programu certyfikacyjnego ograniczy wykonywanie takich płatnych dla pacjenta, publicznych „skriningów „. Niestety zdrowi ludzie są zachęcani do płacenia za badanie które nie tylko są nieuzasadnione z klinicznego punktu widzenia i mogą dawać fałszywe wyniki .Ma to wpływ na prace szpitali bo skutkuje wykonywaniem badań dodatkowych które często potwierdzają że pacjent jest zdrowy.
Niemniej jednak głównym celem jest podniesienie i wyrównanie standardów densytometrii w Wielkiej Brytanii.

Bibliografia NOS
1. Position statement on the use of quantitative ultrasound in the management of osteoporosis (grudzień 2001)
2. Guidelines for the provision of a clinical bone densitometry service (maj 2002)
3. Position statement on the reporting of dual energy x-ray absorptiometry (DXA) bone mineral density scans (sierpień 2002)
4. A practical guide to bone densitometry in children (listopad 2004)
5. Position statement on the use of peripheral x-ray absorptiometry in the management of osteoporosis (listopad 2004)

II Środkowo Europejski Kongres Osteoporozy i Osteoartrozy oraz XIV Zjazd Polskiego Towarzystwa Osteoartrologii i Polskiej Fundacji Osteoporozy, Kraków 11-13.10.2007

Streszczenia:
Ortopedia Traumatologia Rehabilitacja 2007, vol 9 (Suppl. 2), s109-110.

L16
OSTEOPOROSIS FROM PATHOLOGY TO DIAGNOSIS

Maalouf G.

Faculty of Medicine-Balamand University, Saint George Hospital, Beirut, Lebanon

The world faces major challenges: war, poverty, heath, … and osteoporosis became a major issue for health professionals and authorities, mainly due to the increase number of fragility fractures, the cost that results and the increase in life expectance in all countries and continents.
One in three women and one in five men will get osteoporosis and the projected number of worldwide hip fracture is very high, mainly in Asia.
The bone itself is a complex, living tissue, continuously renewed by a very complex mechanism of resorption and formation controlled by several genes.
A revised definition of osteoporosis was published in JAMA 2001, alluding to the compromised bone strength and increased risk of fracture, and the notion of bone quality which is an umbrella term to describe a set of characteristics that influence bone strength.
Bone strength became dependent of bone porosity, turnover, bone mineral andarchitecture along with bone density.
The structural and the material properties are influenced by bone turnover and at the same time determine bone strength.
A brief review of the bone turnover threshold will be addressed along the influence of bone geometry (size, shape) orientation, diameter, etc,…
The microarchitecture in trabecular and cortical bones and its damage in osteoporotic bones.
In cancellous bones, the influence of trabecular number, thickness, connectivity separation is quite important and in cortical bone thickness and porosity are the ones to look for.
Bone strength depends of material properties: mineral and collagen and the intimate relationship between mineral and collagen and the role of Vit D in this regard.
Bone strength is directly related to microdamage and microfracture.
The gold standard is assessing osteoporosis, is still, till now, the DEXA and the bone densitometry results, the relation between BMD and fracture risk will be highlighted along with its limitation. The image has greatly improved in the last years and the benefits of true view will be addressed.
The role of hip axis length and femoral strength index will be highlighted.
Morphometry will be addressed in length along with its importance and use along the newly described and published the spinal curvature index.
Newer technologies that may help to study the beautiful architecture of the bone using QCT, high resolution QCT, high resolution MRI will be addressed because they provide information beyond BMD, improve fracture risk prediction and clarify the pathophysiology of skeletal disease and define the skeletal response to therapy and assess the biomechanical relationships.
The challenges for the future of bone imaging: Resolution vs Sample size, Signal to noise vs Dose and time, In vitro image vs In vivo image, expensive/complex vs inexpensive/accessible, BMD vs Bone structure, Research vs Clinical needs, etc,…

L16
OSTEOPOROZA OD PATOLOGII DO DIAGNOSTYKI

Maalouf G.

Faculty of Medicine-Balamand University, Saint George Hospital, Beirut, Liban

Świat stawia czoło wielkim wyzwaniom: wojna, bieda,.. i osteoporoza staje się poważnym problemem dla specjalistów i autorytetów ochrony zdrowia, głównie w związku z rosnącą liczbą złamań wynikających z kruchości kości ,związanymi z tym kosztami i wzrostem życiowych oczekiwań we wszystkich krajach i kontynentach.
Jedna na trzy kobiety i jeden na pięciu mężczyzn zachoruje na osteoporozę a planowana liczba złamań szyjki kości udowej w świecie jest bardzo duża, zwłaszcza w Azji.
Kość sama w sobie jest kompleksem, żyjąca tkanką, wciąż odnawialną poprzez bardzo złożony mechanizm resorpcji i tworzenia kontrolowanego przez wiele genów.
Poprawiona definicja osteoporozy została opublikowana w JAMA 2001 i nawiązuje do połączonych definicji :wytrzymałości kości i wzrostu ryzyka złamania oraz pojęcia jakości kości, które jest powszechnie używanym terminem dla cech które wpływają na wytrzymałość kości.
Wytrzymałość kości zależy od porowatości kości, obrotu kostnego, składu mineralnego kości , architektury i gęstości kości.
Na cechy strukturalne i fizyczne wpływa obrót kostny i w ten sposób determinuje wytrzymałość kości.
Krótki przegląd poziomu obrotu kostnego będzie omówiony wraz z wpływem na geometrię kości (rozmiar, kształt),orientację ,średnicę itd.
Mikroarchitektura kości gąbczastej i korowej i ich niszczenie w kościach osteoporotycznych.
W kości gąbczastej dość ważny jest wpływ na liczbę beleczek kostnych, gęstość, łączliwość i separacja, a w kości korowej należy zwrócić uwagę na grubość i porowatość.
Wytrzymałość kości zależy od pewnych cech: składników mineralnych, kolagenu i bliskiego związku pomiędzy nimi oraz roli wit.D w tym związku.
Wytrzymałość kości jest ściśle związana z mikrourazami i mikrozłamaniami.
Złotym standardem w ocenie osteoporozy jest wciąż na razie DXA i wynik densytometrii. Jakość obrazu znacznie się polepszyła w ciągu ostatnich lat i wynikające z tego korzyści będą tematem badań.
Rola długości osi szyjki kości udowej i indeks wytrzymałości kości udowej będzie podkreślana.
Morfometria będzie opracowywana pod kątem nowo opisanego i opublikowanego indeksu krzywizny kręgosłupa.
Nowe technologie, które mogą pomóc zbadać piękną architekturę kości używając QCT, wysokiej rozdzielczości QCT, wysokiej rozdzielczości MRI będą przedmiotem badań ponieważ dostarczają informacji innych niż BMD, poprawiają przewidywanie ryzyka złamań i wyjaśnią patofizjologię chorób szkieletu, ukazują wpływ leczenia na szkielet oraz oceniają biomechaniczne relacje.
Wyzwania na przyszłość w obrazowaniu kości: rozdzielczość vs rozmiar próbki. Stosunek sygnału do szumu (S/N) vs dawka i czas, obrazowanie in vitro vs obrazowanie in vivo, drogi/komleks vs niedrogi kompleks/dostępny, BMD vs struktura kości, badania vs potrzeby kliniczne etc.

I Środkowo Europejski Kongres Osteoporozy i Osteoartrozy oraz XIII Zjazd Polskiego Towarzystwa Osteoartrologii i Polskiej Fundacji Osteoporozy, Kraków 6-8.10.2005

Streszczenia:
Ortopedia Traumatologia Rehabilitacja 2005, vol 7 (Suppl. 1)

L20
CALCIUM AND VITAMIN D AS AN ESSENTIAL COMPONENT OF AN INTEGRATED STRATEGY FOR FRACTURE PREVENTION

Steven Boonen, MD, PhD

Leuven University Center for Metabolic Bone Diseases and Divivion of Geriatric Medicine, Katholieke Universiteit Leuven, Leuven, Belgium

Elderly people frequently have inadequate dietary intakes of calcium and vitamin D, both essential for bone health. Vitamin D insufficiency leads to reduced intestinal calcium absorption and secondary hyperparathyroidism, increasing bone turnover particularly in cortical bone, thus accelerating bone loss and predisposing the patient to osteoporotic fractures. Supplementation with vitamin D alone has been shown to reduce bone loss from the femoral neck in postmenopausal women; however, efficacy in terms of fracture reduction has been equivocal. For example, Lips and colleagues reported that vitamin D (400 IU/day) given without calcium did not reduce the risk of hip fractures among elderly Dutch men and women, whereas in the recent study of Trivedi and colleagues, vitamin D 100,000 IU every 4 months did reduce fracture incidence. Similarly, annual intramuscular injections of high doses of vitamin D reduced arm fracture rates among elderly Finnish subjects. There is a strong rationale for the use of calcium and vitamin D in the prevention of osteoporotic fractures and there is evidence from a number of studies that combined therapy has beneficial effects on bone mineral density in the spine, femoral neck and whole body in postmenopausal women. Additionally, calcium and vitamin D combination therapy significantly reduces fracture rates in both institutionalised and free-living elderly populations. In the study of Chapuy and colleagues, the number of hip and non-vertebral fractures were reduced by 43% and 32%, respectively, after 18 months’ treatment with calcium and vitamin D. A concomitant increase in serum 25-hydroxyvitamin D and decrease in serum parathyroid hormone level was observed, providing a plausible mechanism for the reduced fracture risk. These findings have subsequently been confirmed in a follow-up-study (Decalyos II). More recently, the Medical Research Council of Great Britain published negative results from a randomised, double-blind, factorially designed trial (the RECORD trial) to evaluate the effectiveness of daily oral calcium, daily oral vitamin D, combined calcium and vitamin D, and double placebo among 5292 men and women aged 70 years and over with previous low trauma fracture. There was no apparent benefit from calcium and vitamin D on fracture. These findings from the RECORD trial do not support routine oral supplementation with calcium and vitamin D in previously mobile elderly people, but vitamin D status of the trial population at baseline remains largely unknown and compliance with mediaction was only moderate. Overall, the data are still consistent with a therapeutic benefit of calcium and vitamin D on fractures in people deficient in calcium and vitamin D.

L20
WAPNO I WITAMINA D JAKO ISTOTNY SKŁADNIK ZINTEGROWANEJ STRATEGII W ZAPOBIEGANIU ZŁAMANIOM

Steven Boonen, MD, PhD

Leuven University Center for Metabolic Bone Diseases and Divivion of Geriatric Medicine, Katholieke Universiteit Leuven, Leuven, Belgia

U osób starszych bardzo często występuje nieodpowiednia podaż wapnia i witaminy D w diecie, co jest istotne dla zdrowia kości. Niedobory witaminy D prowadzą do obniżenia absorpcji wapnia z układu pokarmowego i wtórnej nadczynności przytarczyc, zwiększonego obrotu kostnego, szczególnie w kości korowej, a więc zwiększonej utraty tkanki kostnej i podatności pacjenta na złamania osteoporotyczne.
Wykazano, że sama suplemantacja witaminą D przyczynia się do redukcji utraty tkanki kostnej w szyjce kości udowej u kobiet po menopauzie, jednakże jej skuteczność w redukcji złamań pozostaje niejednoznaczna.
Na przykład Lips i współautorzy donoszą, że witamina D (400 IU/dziennie) podawana bez wapnia nie zmniejszyła ryzyka złamania kości udowej u mężczyzn i kobiet w wieku podeszłym z Holandii, podczas gdy w ostatniej pracy Trivediego i współautorów witamina D 100,000 IU podawana co 4 miesiące przyczyniła się do redukcji częstości złamań. Podobnie, roczne domięśniowe iniekcje dużych dawek witaminy D przyczyniły się do redukcji częstości złamań kości ramiennej wśród badanych osób w wieku podeszłym z Finlandii.
Istnieje duże uzasadnienie dla stosowania wapnia i witaminy D w zapobieganiu złamaniom osteoporotycznym i istnieją dowody z licznych badań, że terapia łączona ma korzystny wpływ na gęstość mineralną kości w kręgosłupie, szyjce kości udowej i całym organizmie u kobiet po menopauzie.
Dodatkowo terapia łączona wapnia i witaminy D znacząco redukuje częstość złamań, zarówno w populacji osób starszych przebywających w domach opieki jak i żyjących samodzielnie. W opracowaniu Chapuy i współautorów liczba złamań kości udowej i złamań pozakręgowych została zredukowana odpowiednio o 43% i 32% po 18 miesiącach leczenia wapniem i witaminą D. Zaobserwowano towarzyszący wzrost poziomu 25-hydroksywitaminy D i zmniejszenie poziomu parathormonu w osoczu, co zapewniało mechanizm dla możliwej redukcji ryzyka złamania. Te wnioski znalazły potwierdzenie w dalszych obserwacjach (Decalyos II). Nieco później Komitet Badań Naukowych Wielkiej Brytanii opublikował negatywne wyniki badania randomizowanego, podwójnie ślepego, z wykorzystaniem analizy czynnikowej (RECORD) mającego na celu ocenę skuteczności doustnego wapna przyjmowanego codziennie, doustnej witaminy D codziennie, łączonego wapna i witaminy D oraz podwójnego placebo wśród 5292 mężczyzn i kobiet w wieku powyżej 70 lat z wcześniejszym złamaniem po niewielkim urazie. Nie było żadnej widocznej korzyści w redukcji złamań wynikającej z przyjmowania wapna i witaminy D. Wyniki z badania RECORD nie potwierdzają słuszności rutynowej suplementacji wapna i witaminy D u uprzednio aktywnych starszych osób, jednakże początkowy stan witaminy D w badanej populacji pozostaje w dużej mierze nieznany, zaś systematyczność przyjmowania leków była zaledwie umiarkowana.
Podsumowując, dane pozostają nadal zgodne co do korzyści terapeutycznych stosowania wapna i witaminy D w zapobieganiu złamaniom u osób z niedoborami wapna i witaminy D.

II Środkowo Europejski Kongres Osteoporozy i Osteoartrozy oraz XIV Zjazd Polskiego Towarzystwa Osteoartrologii i Polskiej Fundacji Osteoporozy, Kraków 11-13.10.2007

Streszczenia:
Ortopedia Traumatologia Rehabilitacja 2007, vol 9 (Suppl. 2), s17-18.

L17
MEASUREMENT OF BONE STRENGTH

Glüer C. C.

Medizinische Physik, Klink für Diagnostische Radiologie, Universitätsklinikum Schleswig-Holstein, Campus Kiel, Germany

Bone densitometry methods, specifically Dual-X-ray Absorptiometry (DXA), are well established for risk assessment for osteoporotic fractures and evaluation of treatment efficacy. DXA reflects bone mass, measured as areal bone mineral density, which reflects bone strength. Bone strength, however, is a much more complex construct. First of all, it is affected not only by BMD, but also by bone structure and the material properties of bone tissue. Areal BMD as measured by DXA is dependent on true volumetric BMD and bone size and thus incorporate parts of two of the components affecting bone strength. Second, the impact of forces on bone need to be considered. Bone strength differs depending on the type of force: compressive, bending, torsion, buckling are some of the most relevant types of impacting forces and the rate of displacement of bone also is of relevance. We will summarize the most important aspects of bone strength and its determinants in the context of osteoporotic fracture risk.
While DXA has strong predictive power, the performance for the assessment of treatment efficacy is poor. It has been shown in several studies that changes in areal BMD, as assessed by DXA, only to a small extent reflect the treatment induced protective effect against occurrence of new fractures. For patient management, therefore, there is a great need to develop better, i.e. more sensitive methods to determine whether a given treatment works in an individual patient and thus should be continued or whether a change in the treatment regimen is needed. Radiography is not a satisfactory approach, because it is difficult to detect sintering processes at an early state.
There are interesting new methods that promise to allow a more comprehensive and accurate assessment of bone strength. Quantitative Computed Tomography is considered to be a potentially promising alternative to DXA. A few groups including ours have pursued refinements of this long established technique, focusing on three aspects: (1) a contiguous scanning of the entire vertebrae to encompass cancellous bone as well as the thin cortical rim, allowing for more precise longitudinal evaluation of BMD changes, (2) to improve spatial resolution to visualize the internal trabecular bone architecture, and (3) to model vertebral bone strength using digital finite element (FE) analysis methods. For (1) commercial software packages are available that run on virtually any state-of-the-art multi detector CT scanner. For (2) optimized High Resolution CT (HRCT) protocols have been developed that provide in-plane resolution down to 150 µm voxel size with slice thickness as small as about 300 µm. For (3) voxel-based FE models of single entire vertebrae have been developed that allow calculation of bone stiffness and strength and detection of local weak spots within the vertebral trabecular network. Another alternative to HRCT might be High Resolution Magnetic Resonance Imaging, specifically for peripheral bones and perhaps the proximal femur.
CT-based FE techniques have recently been applied to subsets of patients participating in clinical trials to study the effect of treatment on bone strength. As mentioned above, it is well established that besides bone mass, bone microstructure and material properties also contribute to bone strength. Using HRCT methods in the EUROFORS study we could demonstrate substantial improvements in cancellous volumetric BMD (+19.1%) and structural integrity (increases in apparent bone volume fraction of 54.7%) during two years of teriparatide treatment. This resulted in a 28.3% improvement of compressive stiffness as assessed by HRCT-based FE modelling with a voxel size of 0.7×0.7×0.7 mm3. We could demonstrate that volumetric BMD and bone microstructure independently contributed to the increases in bone strength, supporting the notion that an assessment of structural integrity is relevant for comprehensive assessment of bone strength. Keaveny et al. (J Bone Miner Res 2007;22:149-57) studied patients participating in the FACT study and observed a 9.9% increase in volumetric BMD over 18 months which resulted in a 21.1% improvement in compressive stiffness. This was determined from QCT-based non-linear voxel-based FE models with a voxel size of 1x1x1.5 mm3. The improvement in bone strength was significantly larger that that observed in the other treatment arm of the FACT study in which patients received alendronate.
The results of these studies demonstrate that HRCT and FE methods provide information on bone strength beyond DXA. This allows more sensitive assessment of bone strength, particularly in the setting of monitoring treatment effects.

L17
BADANIE WYTRZYMAŁOŚCI KOŚCI

Glüer C. C.

Medizinische Physik, Klink für Diagnostische Radiologie, Universitätsklinikum Schleswig-Holstein, Campus Kiel, Niemcy

Metody densytometrii, w szczególności metoda podwójnej absorpcjometrii rentgenowskiej (DXA) są powszechnie używane do określania ryzyka złamań osteoporotycznych oraz oceny skuteczności leczenia. Badanie DXA odzwierciedla masę kostną, mierzoną jako gęstość mineralną kości w gramach/cm2, która z kolei obrazuje wytrzymałość kostną. Jednakże wytrzymałość kości jest jednak cechą o wiele bardziej złożoną. Po pierwsze, wpływ na nią ma nie tylko gęstość mineralna kości lecz również jej struktura oraz skład tkanki kostnej. BMD mierzona metodą DXA zależy od rzeczywistej gęstości mineralnej oraz wielkości kości łącząc w ten sposób komponenty obu składowych mających wpływ na wytrzymałość kości. Po drugie, należy rozważyć wpływ sił działających na kość. Wytrzymałość kości jest różna w zależności od rodzaju działających sił: ściskających, zginających, skręcających, uginających, które to siły mają największe oddziaływanie na kość. Równie ważny jest kierunek ich działania. W naszym wystąpieniu podsumujemy najważniejsze aspekty wytrzymałości kości oraz jej determinanty w kontekście ryzyka złamania osteoporotycznego.
Metoda DXA, przy dużej wartości prognostycznej, jest niewystarczająca do oceny skuteczności leczenia. Niektóre, wcześniej przeprowadzone badania wykazały, że zmiany BMD ocenione metodą DXA tylko w niewielkim stopniu odzwierciedlają efekty terapii przeciwzłamaniowej. Należy zatem rozwinąć lepsze, bardziej dokładne metody określania czy zastosowana u danego pacjenta terapia działa i należy ją kontynuować, czy też należy ją zmienić. Radiografia nie jest badaniem wystarczającym, gdyż procesy odbudowy kości są trudne do wykrycia we ich wczesnym stadium.
Obecnie dostępne są nowe, interesujące metody umożliwiające pełniejsze i dokładniejsze określenie wytrzymałości kostnej. Ilościowa Tomografia Komputerowa (QTC) jest uważana za obiecującą alternatywę dla metody DXA. Kilka zespołów, włącznie z naszym, prześledziło udoskonalenia powstałe w trakcie rozwijania się tej techniki, skupiając się na trzech aspektach: (1) stycznym skanowaniu całego kręgu w celu objęcia warstwy gąbczastej kości dokładnie od brzegu cienkiej warstwy korowej, pozwalającym na bardziej precyzyjną, podłużną ocenę zmian BMD, (2) zwiększeniu przestrzennej rozdzielczości w celu ukazania wewnętrznej architektury kości beleczkowej, (3) przedstawieniu wytrzymałości kręgów za pomocą metod analitycznych cyfrowego elementu skończonego (digital finite element (FE)). W pierwszym przypadku dostępne są pakiety komercyjnego oprogramowania działające praktycznie na każdym tomografię działającym zgodnie z współczesnymi zasadami. W drugim, zostały stworzone zoptymalizowane Protokoły Wysokiej Rozdzielczości CT (HRCT) zapewniające rozdzielczość przestrzenną do rozmiaru voksela 150 μm z grubością przekroju tak małą jak 300 μm. W trzecim przypadku zostały stworzone modele vokselowe (FE) całych, pojedynczych kręgów, umożliwiające obliczenie sztywności i wytrzymałości kości oraz wykrycia lokalnych słabych punktów sieci beleczkowej. Inną alternatywą dla HRCT może być Rezonans Magnetyczny Wysokiej Rozdzielczości (HRMRI), zwłaszcza w przypadku kośćca obwodowego, a prawdopodobnie także bliższego końca kości udowej.
Techniki tomografii komputerowej basujące na FE zostały ostatnio zastosowane w podgrupach pacjentów uczestniczących w badaniach klinicznych określających wpływ leczenia na wytrzymałość kości. Jak wspomniano wcześniej, wiadome jest, że poza BMD, wpływ na wytrzymałość kości mają również jej mikrostruktura oraz materiał ją tworzący. U uczestniczących badaniu EUROFORS z wykorzystaniem technik HRCT mogliśmy wykazać istotne zmiany w objętościowej BMD kości gąbczastej i jej integralności strukturalnej (wzrost w widocznej frakcji objętościowej kości o 54,7%) w trakcie dwuletniego leczenia teryparatydem. Zaowocowało to wzrostem sztywności kompresyjnej o 28,3% określonej metodą HRCT modelu FE o rozmiarze voksela 0.7×0.7×0.7 mm3. Mogliśmy ukazać, że objętościowa BMD i mikrostruktura kostna niezależnie uczestniczyły w zwiększaniu wytrzymałości kości, wspierając tym samym pogląd, że określenie integralności strukturalnej jest odpowiednie dla pełnej oceny wytrzymałości kości. Keaveny i wsp. (J Bone Miner Res 2007;22:149-57) badali pacjentów uczestniczących w badaniu FACT i zaobserwowali wzrost o 9,9% w objętościowej BMD w ciągu 18 miesięcy co dało wzrost sztywności kompresyjnej o 21,1%. Zostało to stwierdzone na podstawie QCT nieliniowych modelach vokselowych FE gdzie rozmiar voksela wynosił 1x1x1.5 mm3. Wzrost wytrzymałości kości był znacząco wyższy niż obserwowany w przypadku innego badania FACT, podczas którego pacjenci otrzymywali alendronian.
Wyniki tych badań ukazują, że oprócz DXA, metody HRCT i FE dostarczają informacji jak również mierzą wytrzymałość kości. Umożliwia to bardziej dokładne jej określanie, zwłaszcza w przypadku obserwacji efektów leczenia.

II Środkowo Europejski Kongres Osteoporozy i Osteoartrozy oraz XIV Zjazd Polskiego Towarzystwa Osteoartrologii i Polskiej Fundacji Osteoporozy, Kraków 11-13.10.2007

Streszczenia:
Ortopedia Traumatologia Rehabilitacja 2007, vol 9 (Suppl. 2), s112-113.

L18
MECHANISMS OF HIP FRACTURE IN A SIDEWAYS FALL: LESSONS FOR PREVENTION AND TREATMENT

Reeve J.1, Thomas C. D.2, Mayhew P. M.1, Clement J. G.2, Loveridge N.1, Burgoyne C. J.3

1 University of Cambridge Departments of Medicine and 3Engineering, Cambridge, UK
2 University of Melbourne School of Dental Science, VIC, Australia

Hip fracture risk rises 100-1000 fold over 6 decades of age. Loss of resistance to bending is a minor feature of normal ageing of the femoral neck. Since a vast increase in simple bending-type failure on falling seems unlikely, investigators have turned their attention to other modes of structural failure. Recent analyses of hip structure in relation to fall direction in the majority of hip fractures has highlighted the importance of the superior cortex of the femoral neck and its ability to resist both crushing and buckling. While resistance to crushing is a matter of calculating the local loads created momentarily by the fall and relating those to the material properties of the superior cortex, calculating when buckling type failure is going to occur is more contentious. Yet for much of the last century engineers used empirical methods to calculate buckling loads in irregular-shaped tubular structures including those containing supporting elements like trabeculae. We have therefore investigated whether the trabeculae present in the femoral neck at its narrowest part can add sufficient stability so as to exclude buckling as a mechanism of hip fracture initiation.
We measured with computed tomography the distribution of bone in the mid-femoral neck of 35 female proximal femurs from cases of sudden death aged 20-95. As a threshold for elastic instability, we then calculated the critical stress c that determines when buckling should occur, according to Hetenyi’s long-established engineering principles. c depended on the geometric properties and density of the cortical zone most highly loaded in a sideways fall. The effect of an elastic foundation to increase stability was then estimated as the amount t by which stability was increased in this most stressed cortical sector by the trabecular bone in each femoral neck. With normal ageing, the thin most stressed cortical zone in the supero-lateral femoral neck got markedly thinner, with a 2 to 3-fold fall in c. Proportionately the rate at which t declined with age was similar to that due to cortical thinning. Overall, t was about 24% of c and their ratio was independent of age. Our interpretation is that the capacity of the femur to absorb energy in a sideways fall becomes compromised with normal ageing since cortical elastic stability is only moderately improved by sub-cortical trabecular buttressing at any age. At the same time the potential for materials failure by crushing is also increased substantially by the age related thinning of the superior femoral neck cortex, which occurs at double the rate seen in the femoral neck as a whole. The potential for interventions that considerably increase trabecular bone in the proximal femur to prevent fracture is substantial, providing the mechanism of failure is through local buckling. If failure is caused by cortical crushing, increasing trabecular bone can only help in proportion to the diversion of load bearing in the sideways fall from the cortex to the trabeculae, which for geometric reasons may be limited. Consequently, the mechanism by which hips fail in a fall has important implications for therapeutic strategies.

L18
MECHANIZMY ZŁAMANIA BLIŻSZEGO KOŃCA KOŚCI UDOWEJ PODCZAS UPADKU NA BOK: PRZESŁANKI DO ZAPOBIEGANIA I LECZENIA

Reeve J.1, Thomas C. D.2, Mayhew P. M.1, Clement J. G.2, Loveridge N.1, Burgoyne C. J.3

1 University of Cambridge Departments of Medicine and 3Engineering, Cambridge, UK
2 University of Melbourne School of Dental Science, VIC, Australia

Ryzyko złamania biodra wzrasta 100-1000 krotnie po 6-tej dekadzie życia. Spadek wytrzymałości na zginanie jest drugorzędną cechą normalnego procesu starzenia się szyjki kości udowej. Odkąd udział prostego mechanizmu zgięciowego w uszkodzeniach kości wydaje się mało prawdopodobny, badacze skierowali swoją uwagę w kierunku innych mechanizmów uszkodzeń strukturalnych. Ostatnie analizy struktury bkk udowej w stosunku do kierunku upadku w przypadku większości złamań ukazały znaczenie powierzchownej warstwy korowej szyjki kości udowej oraz jej wytrzymałość na ściskanie i zginanie. Podczas, gdy wytrzymałość na ściskanie ma znaczenie przy określaniu lokalnych naprężeń wywieranych chwilowo przez upadek i odnoszenia ich do właściwości materiału tworzącego część korową, to w przypadku uszkodzenia wskutek wygięcia podejście takie jest bardziej dyskusyjne. Obecnie większość z inżynierów z ubiegłego stulecia używa metod empirycznych do oceny naprężeń towarzyszących zginaniu w strukturach o nieregularnym kształcie rurowym, obejmujących takie które zawierają beleczki. Sprawdziliśmy, zatem, czy beleczki kostne, obecne w szyjce kości udowej w jej najwęższej części, mogą zapewnić wystarczającą wytrzymałość by wykluczyć wygięcie jako mechanizm inicjujący złamanie.
Używając tomografii komputerowej zmierzyliśmy rozkład tkanki kostnej w środkowej części szyjki w 35 żeńskich kościach udowych pozyskanych z przypadków nagłych zgonów osób w określając moment, w którym powinno pojawić się wygięcie zgodnie z wytycznymi inżynierii według Heteny’ego. Napięcie krytyczne (c) zależne było od własności geometrycznych i gęstości strefy korowej, najbardziej obciążanej przy upadkach bocznych. Efektem elastycznej podstawy dla wzrostu stabilności było oszacowane jako ilość t przy którym stabilność wzrosła właśnie w najbardziej napiętym sektorze warstwy korowej przy kości beleczkowej w każdej bkk udowej. W normalnym procesie starzenia cienka, najbardziej obciążana strefa korowa na górno-bocznej części szyjki kości udowej staje się wyraźnie cieńsza, z 2-3 krotnym spadkiem c. Proporcjonalnie, tempo spadku c wraz z wiekiem było podobne do spadku spowodowanego scieńczaniem kości korowej. Ponadto, t stanowił około 24% c i ich stosunek był niezależny od wieku. Nasza interpretacja jest taka, że zdolność kości udowej do pochłaniania energii podczas bocznych upadków zostaje upośledzona wskutek starzenia, ponieważ elastyczna stabilność warstwy korowej jest tylko w niewielkim stopniu zwiększana przez podkorową podporę beleczkową w każdym wieku. W tym samym czasie, możliwość uszkodzeń przez ściskanie jest również istotnie większa przez związane z wiekiem scieńczenie zewnętrznej warstwy korowej szyjki, które pojawia się dwa razy szybciej w kości udowej niż pozostałych kościach. Istnieją zatem solidne podstawy do interwencji terapeutycznych, oparte na badaniach mechanizmu uszkodzenia wskutek zginania, których celem byłoby znaczne wzmocnienie kość beleczkowej w bkk udowej. Jeśli uszkodzenie spowodowane jest przez ściskanie warstwy korowej, zwiększenie gęstości kości beleczkowatej może jedynie pomóc częściowo w przeniesieniu kierunku obciążeń z części korowej na beleczkową, które z przyczyn geometrycznych jest ograniczone. W rezultacie, mechanizm złamania biodra podczas upadku ma ważne implikacje dla strategii leczenia.