DIAGNOSING OSTEOPOROSIS USING DENTAL RADIOGRAPHS

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)

L14

DIAGNOSING OSTEOPOROSIS USING DENTAL RADIOGRAPHS

Devlin H. 1, Horner K. 1, Graham J. 2, Allen D. 2

1 The Dental School, University of Manchester, Manchester M15 6FH, UK

2 Imaging Science and Biomedical Engineering. University of Manchester, UK

Keywords: Dental radiographs, mandibular cortical width and shape

Introduction

A great number of panoramic dental radiographs are taken regularly by dentists, and osteoporosis observed on these films may be used to indicate referral of patients to specialist centers for further osteoporosis assessment. There are no national or European guidelines which dentists might use to determine what features of the dental radiographs might be useful in screening osteoporotic patients.

Aim of the Study

We aim to provide clear guidance to dentists on the clinical and radiographic criteria that might be used to refer osteoporotic patients. We have used advanced automated image processing techniques (active shape modeling), to determine whether the shape and width of the mandibular cortex on dental panoramic radiographs could be used to diagnose osteoporosis.

Materials and Methods

127 female patients, aged 45-55 years, were recruited and informed consent obtained. Research Ethics Committee was previously obtained.

Bone mineral density measurements were made of the spine (L1-L4) and of the total hip. In addition, each patient received a panoramic dental radiographic examination using a Cranex DC-3 unit (Soredex Orion Corporation, Finland) or a Planmeca PM 2002C unit (Planmeca, Finland). The radiographs were digitized at high resolution (4×10-5). Two independent experts placed points on the image boundary of the mandibular cortices, using a graphical user interface, to create a “training set of images”. This training set was used to generate an active shape model of the mandibular cortex, which will iteratively deform to fit an example of the object in a new mandibular image.

Results

We obtained an acceptable error measure of the distance between the model-generated set of points and a curve passing through the mark-up points generated by the experts. This was despite the image “noise” inherent in the dental panoramic radiograph technique, such as that caused by irrelevant shapes (hyoid bone, spine etc) and horizontal distortion. There are a great number of features in a panoramic dental radiograph which act as distracters for the active shape model. To improve the accuracy of the active shape model, a level of pre-processing may be required such as the user indicating anatomical landmarks on the mandible.

The computer-generated measurements of mandibular cortical width were in good agreement with results determined manually from the same set of radiographs.

Conclusions

We have shown that we are able to determine the width of the mandibular cortical bone on dental panoramic radiographs as predicted by an active shape model. In the future, we envisage automated radiographic analysis being incorporated into dental radiography software which is capable of alerting the dentist to the patient requiring referral for osteoporosis assessment.

Acknowledgement

This work was supported by the European Commission (project number QLRT-2001-02243).

L14

DIAGNOSTYKA OSTEOPOROZY Z ZASTOSOWANIEM RADIOGRAMÓW ZĘBÓW

Devlin H. 1, Horner K. 1, Graham J. 2, Allen D. 2

1 The Dental School, University of Manchester, Manchester M15 6FH, UK

2 Imaging Science and Biomedical Engineering. University of Manchester, UK

Słowa kluczowe: radiogramy zębów, grubość i kształt kości korowej żuchwy

Wstęp

Lekarze stomatolodzy regularnie wykonują dużą liczbę panoramicznych radiogramów zębów, zaś stwierdzenie na tych zdjęciach osteoporozy może pozwolić na wskazanie grupy pacjentów, którzy wymagają skierowania do specjalistycznych ośrodków w celu dalszej diagnostyki osteoporozy. Nie istnieją żadne krajowe ani europejskie wytyczne, które pozwoliłby stomatologom określić jakie elementy na radiogramach zębów mogą być przydatne w skriningu pacjentów z osteoporozą.

Cel badania

Naszym celem jest opracowanie jasnych wytycznych dla stomatologów opartych na kryteriach klinicznych i radiograficznych, które mogłyby odnosić się do pacjentów z osteoporozą. Zastosowaliśmy zaawansowane techniki przetwarzania obrazu (aktywne modelowanie kształtu), aby ocenić czy kształt i grubość kory żuchwy na radiogramach zębów może mieć zastosowanie w diagnostyce osteoporozy.

Materiał i metody

Na udział w badaniu świadomą zgodę wyraziło 127 kobiet w wieku 44-55 lat. Wcześniej uzyskano zgodę Komisji Bioetycznej..

Wykonano pomiary gęstości mineralnej kości w kręgosłupie (L1-L4) i w bliższym końcu kości udowej. Dodatkowo u każdej pacjentki wykonano radiogramy zębów przy użyciu aparatu Cranex DC-3 (Soredex Orion Corporation, Finlandia) lub Planmeca PM 2002C (Planmeca, Finlandia). Radiogramy były skanowane w wysokiej rozdzielczości (4×10-5). Dwóch niezależnych ekspertów oznaczało punkty krańcowe kory żuchwy przy użyciu interfejsu użytkownika grafiki w celu stworzenia zestawu wzorcowego zdjęć. Zestaw ten został użyty do wygenerowania aktywnego modelu kory żuchwy, który odkształcał się interaktywnie tak, by dopasować się przykładowo do obiektu na nowym zdjęciu żuchwy.

Wyniki

Przy akceptowalnym błędzie pomiarowym otrzymaliśmy wyniki odległości pomiędzy punktami wygenerowanymi przez model oraz krzywą powstałą przez oznaczanie punktów przez ekspertów. Dokonano tego pomimo „szumu” obecnego na obrazach w panoramicznych radiogramach zębów, spowodowanego przez nieodpowiednie kształty (kość gnykowa, kręgosłup) oraz zniekształcenia horyzontalne. Istnieje duża liczba cech w panoramicznych radiogramach zębów, które działają jak rozpraszanie w modelu aktywnego kształtu. Aby poprawić precyzję modelu aktywnego kształtu wymagana byłaby wcześniejsza obróbka taka jak np. użytkownik wyznaczający anatomiczne punkty orientacyjne na żuchwie.

Komputerowo wygenerowane pomiary grubości kory żuchwy były zgodne z pomiarami wykonanymi ręcznie na tych samych radiogramach.

Wyniki

Wykazaliśmy, że można określić szerokość kości korowej żuchwy na panoramicznych radiogramach zębów tak, jak to przewiduje model aktywnego kształtu. W przyszłości przewidujemy automatyczną analizę radiograficzną zawartą w oprogramowaniu aparatów dentystycznych rtg, które będzie miało możliwość zawiadamiania stomatologa w przypadku pacjenta wymagającego dalszej diagnostyki w kierunku osteoporozy.

Projekt dofinansowany przez Komisję Europejską (projekt QLRT-2001-02243).

ANALIZA WYBRANYCH CECH POSTAWY CIAŁA I RÓWNOWAGI W GRUPIE 71 KOBIET PO MENOPAUZIE (…)

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)

L15

ANALIZA WYBRANYCH CECH POSTAWY CIAŁA I RÓWNOWAGI W GRUPIE 71 KOBIET PO MENOPAUZIE ZE STWIERDZONĄ OSTEOPOROZĄ

Szczygieł A.,¹ Ciszek E.,² Górkiewicz M.,³ Bac A.,² Sosin P.,² Czechowska D.²

¹ Katedra Fizjoterapii, Zakład Kinezyterapii AWF Kraków

² Katedra Rehabilitacji Klinicznej, Zakład Ortopedii AWF Kraków

³ Instytut Zdrowia Publicznego i Badań Populacyjnych, Zakład Epidemiologii CMUJ Kraków

Słowa kluczowe: osteoporoza, trójpłaszczyznowa diagnostyka postawy ciała, krzywizny kręgosłupa, równowaga

Wstęp

Osteoporoza, jest najczęstszą chorobą metaboliczną kości. Dotyczy co trzeciej kobiety po menopauzie oraz 70% osób po 80 roku życia. Osteoporoza powoduje nie tylko zanikanie i łamliwość kości, ale także zmiany w postawie ciała. Jednym z objawów choroby jest nasilona kifoza piersiowa („garb wdowi”). Wyrównawczo zwiększa się lordoza szyjna i lędźwiowa. Łuki żebrowe dotykają grzebieni biodrowych. Zmiany te wywołują bóle pleców, krzyża oraz mięśni przykręgosłupowych. Zaburzenia w zakresie utrzymania równowagi powodują upadki i złamania. Oprócz objawów klinicznych, zauważalnych gołym okiem, choroba ta powoduje obniżenie aktywności i jakości życia.

Cel pracy

Celem pracy była analiza stopnia zmian w budowie, postawie ciała, równowadze oraz ukształtowaniu przednio-tylnych krzywizn kręgosłupa w odcinku piersiowym i lędźwiowym w grupie 71 kobiet w wieku 51-80 lat ze stwierdzoną badaniem densytometrycznym osteoporozą. Badania potwierdziły występowanie odchyleń i asymetrii w postawie ciała i utrzymaniu równowagi u kobiet z osteoporozą.

Materiał i metoda

Badania posturometryczne parametrów postawy ciała w trójpłaszczyznowym układzie i równowagi 71 kobiet ze stwierdzoną osteoporozą w przedziale wiekowym od 51 do 80 roku życia przeprowadzono w Pracowni Diagnostyki Narządu Ruchu AWF Kraków wykorzystując skomputeryzowane, nieinwazyjne urządzenie Metrecom System. Zbadano parametry postawy ciała: pozycja głowy, ustawienie barków, kręgosłupa i kości krzyżowej, ukształtowanie kifozy piersiowej i lordozy lędźwiowej, oraz parametry równowagi: dystrybucję masy ciała, amplitudę i częstotliwość odchylenia rzutu środka ciężkości. Wyniki Uzyskane wyniki dla odcinka piersiowego mieszczą się w normie w 83%, dla odcinka lędźwiowego w 97% a dla kąta podstawy kości krzyżowej w 80%. Najgorszy wynik uzyskały parametry ustawienia głowy w płaszczyźnie strzałkowej (100% poza normą) i czołowej (80% poza normą).

Wnioski

W normie mieści się od 44% do 97% wartości badanych parametrów i 100% wartości średnich, za wyjątkiem parametrów ustawienia głowy. Od 66% do 78% wyników mieści się w przedziale (śr+/-SD). Nie stwierdzono zależności między wiekiem badanych kobiet a wielkością danego parametru. Wartość współczynnika korelacji bliska jest 0. Wyjątek stanowi wartość współczynnika korelacji dla ustawienia głowy, bliski jest wartości 0,3. W zakresie parametrów równowagi – rzut środka ciężkości na podłoże w grupie przebadanej jest przesunięty do tyłu i w lewo, a częstotliwość jego wychyleń jest większa w płaszczyźnie czołowej w lewą stronę. Stwierdzono również zwiększony nacisk na tyłostopie w stosunku do przodostopia. Wskazane jest kontynuowanie badań na większej grupie osób w celu lepszej i głębszej analizy kształtowania się charakterystycznych zmian parametrów postawy ciała u osób ze stwierdzoną osteoporozą.

L15

ANALYSIS OF SELECTED FEATURES OF BODY POSTURE AND BALANCE IN GROUP OF 71 WOMEN DIAGNOSED WITH OSTEOPOROSIS

Szczygieł A.,¹ Ciszek E.,² Górkiewicz M.,³ Bac A.,² Sosin P.,² Czechowska D.²

¹ Katedra Fizjoterapii, Zakład Kinezyterapii AWF Kraków

² Katedra Rehabilitacji Klinicznej, Zakład Ortopedii AWF Kraków

³ Instytut Zdrowia Publicznego, Zakład Epidemiologii CMUJ Kraków

Keywords: osteoporosis, three-dimensional diagnostics of body posture, spinal curvature, balance

The purpose of the work was an attempt at the analysis of the degree of changes in the body structure and posture and the spinal curvature in sagittal plane. The subjects were 71 women at the age of 51-80 with osteoporosis diagnosed by means of densitometry.

The research was done in the posture diagnostic laboratory at the Academy of Physical Education in Kraków using Metrecom System – non-invasive computerized method examining body posture in three planes.

The results confirmed the existence of various postural faults and asymmetry in the posture of women suffering from osteoporosis and the usefulness of the diagnostic method used in the research.

STANDARDY BADANIA DENSYTOMETRYCZNEGO I RADIOLOGICZNEGO W DIAGNOSTYCE OSTEOPOROZY

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)

L16

STANDARDY BADANIA DENSYTOMETRYCZNEGO I RADIOLOGICZNEGO W DIAGNOSTYCE OSTEOPOROZY

Edward Czerwiński ^1,2

1. Zakład Chorób Kości i Stawów Uniwersytetu Jagiellońskiego

2. Krakowskie Centrum Medyczne, ul. Kopernika 32, 31-501 Kraków, www.kcm.pl

Słowa kluczowe: osteoporoza, diagnostyka, densytometria kości, DXA, gęstość mineralna kości, złamania kręgosłupa, morfometria kręgosłupa

Celem niniejszego opracowania jest przedstawienie zasad diagnostyki osteoporozy w oparciu o współczesną literaturę oraz standardy International Osteoporosis Foundation (IOF), National Osteoporosis Foundation (NOF) oraz International Society of Clinical Densitometry (ISCD).

Współcześnie obowiązują dwie definicje osteoporozy. Definicja opracowana przez WHO z 1994 r. określa osteoporozę jako chorobę układową szkieletu, charakteryzującą się niską masą kostną, zaburzeniem mikroarchitektury prowadzącymi do zwiększonego ryzyka złamania. Spełnieniem kryteriów tej definicji jest pomiar gęstości mineralnej kości (niska masa) lub wystąpienie złamania niskoenergetycznego (łamliwość). Ponieważ, jak się okazało 55-74% złamań osteoporotycznych występuje u osób, które nie spełniają kryteriów tej definicji w 2001 r. grono ekspertów National Osteoporosis Foundation (NOF) i National Institutes of Health USA (NIH) opracowało nową definicję, która mówi, że: „osteoporoza jest chorobą szkieletu charakteryzującą się upośledzoną wytrzymałością kości, co powoduje zwiększone ryzyko złamania. Wytrzymałość kości przede wszystkim odzwierciedla gęstość mineralna w połączeniu z jakością kości”. Określenie gęstości mineralnej kości (BMD) jest wspólnym kryterium obu definicji.

Standardową metodą pomiaru gęstości mineralnej kości jest dwu-energetyczna absorpcjometria rentgenowska – DXA (Dual Energy X-ray absorptiometry). Do rozpoznania osteoporozy upoważnia badanie w bliższym końcu kości udowej (bkk udowej) lub kręgosłupie wg najniższego pomiaru w jednym z regionów zainteresowania (ROI- Region of Interest). W bkk udowej są nimi pomiary „total”, „neck” lub „trochanter”, a nigdy „Ward”. W kręgosłupie oceniamy sumarycznie odcinek L1-L4, nigdy pojedynczy krąg. Wg kategoryzacji WHO wartość wskaźnika T w zakresie -1 do -2.4 oznacza obniżoną masę kostną, przy poziomie -2.5 i mniej rozpoznajemy osteoporozę. Pomiary w innych miejscach szkieletu i innymi metodami nie są równoważne i nie mogą być stosowane wymiennie. Pomiary DXA w innych miejscach szkieletu mają wartość skriningową, a nie diagnostyczną. Badania ultrasonograficzne (QUS Quatitatvive Ultrasounds) nie jest pomiarem gęstości mineralnej, mierzy jakościowe parametry akustyczne kości, pozwala na określenie ryzyka złamania. Plany ujednolicenia wyników różnych pomiarów w postaci współczynnika ryzyka złamania nie zostały dotąd zrealizowane z powodu wielu obiektywnych trudności.

Spadek BMD obok wieku jest najsilniejszym czynnikiem ryzyka złamania. Ryzyko złamania bkk udowej określa najlepiej pomiar BMD w bkk udowej, a ryzyko złamania kręgosłupa określa najlepiej pomiar BMD kręgosłupa. Jeżeli zamierzamy obliczać bezwzględne 10-letnie ryzyko złamania bkk udowej to musimy wykonać pomiar w bkk udowej.

Badanie radiologiczne wykonujemy w osteoporozie przede wszystkim celem stwierdzenia lub wykluczenia złamania kręgosłupa. Ma to znaczenie diagnostyczno-rokowniczne oraz ostatecznie weryfikuje skuteczność wdrożonego leczenia. Złamania kręgosłupa występują u co 5 kobiety po 50 r.ż. a u co 2-giej po 80 r.ż. Po pierwszym złamaniu kręgosłupa ryzyko następnego złamania wzrasta 10 krotnie, a złamania bkk udowej 2.3 krotnie. Ponieważ 60% złamań kręgosłupa jest bezobjawowych złamania te zwykle pozostają nierozpoznane, a nawet po wykonaniu rtg nie dostrzega się do 34% złamań.

Rozpoznania złamania kręgosłupa w osteoporozie wykonujemy na podstawie radiogramu odcinka kręgosłupa piersiowego i lędźwiowego. Ze względu na wysoką dawkę promieniowa rtg wykonujemy radiogramy tylko w projekcji bocznej. Dawki te wynoszą: projekcja boczna odc. piersiowego 290mSv, lędźwiowego 530mSv, AP odc. piersiowego 480 mSv, lędźwiowego 530mSv; w sumie 1830mSv. Projekcję AP zlecamy, jeżeli zachodzą inne wskazania lekarskie (np. bóle krzyża). Jakościową ocenę złamań kręgosłupa opieramy na klasyfikacji Genanta (Ist niewielkie- 20-25⁰; II st umiarkowane do 40⁰ ; i III st ciężkie powyżej 40⁰). Dokładniejszych informacji dostarczają pomiary morfometryczne kręgosłupa. W tym celu mierzymy wysokość tylną, środkową i przednią trzonu. Za próg złamania przyjmuje się obniżenie którejkolwiek wysokość o 20%. Złamania kręgosłupa mogą być również diagnozowane przy pomocy aparatów densytometrycznych wyposażonych w wiązkę wachlarzową. Rutynowe stosowanie morfometrii DXA wykrywa 30% nierozpoznanych złamań kręgosłupa, a skojarzenie jej z pomiarem BMD podnosi skuteczność przewidywania złamania bkk udowej 2 krotnie, zaś kręgosłupa 25 krotnie. Niezbywalną zaletą badania jest znikome napromieniowanie (41mSv), wadą jest niska wykrywalność złamań niewielkiego stopnia.

Badanie radiologiczne kręgosłupa jak i innych odcinków szkieletu dostarcza nam również danych obrazowych do diagnostyki różnicowej.

L16

STANDARDS OF BONE DENSITOMETRY AND RADIOLOGICAL EXAMINATION IN OSTEOPOROSIS

Edward Czerwiński ^1,2

1. Department of Bone and Joint Diseases Jagiellonian University

2. Krakow Medical Centre, ul. Kopernika 32, 31-501 Krakow, Poland, www.kcm.pl

Keywords: osteoporosis, diagnosis, bone densitometry, DXA, bone mineral density, vertebral fractures, spinal morphometry

The aim of this study is to present diagnostic standards of osteoporosis based on current literature and guidelines of International Osteoporosis Foundation (IOF), National Osteoporosis Foundation (NOF) and International Society of Clinical Densitometry (ISCD).

Nowadays there are two valid definitions of osteoporosis. Definition published by WHO in 1994 determines osteoporosis as a skeletal disease characterized by low bone mass and microarchitectural deterioration of bone tissue, leading to enhanced bone fragility and a consequent increased in fracture risk. The criteria of this definition are fulfilled by bone mineral density assessment (low BMD) or prevalence of low-trauma fractures (fragility). It has been revealed that 55-74% of osteoporotic fractures occur in persons who do not fulfill WHO criteria, therefore in 2001 a panel of experts of National Osteoporosis Foundation (NOF) and National Institutes of Health USA (NIH) developed a new definition. In this definition osteoporosis is defined as a skeletal disorder characterized by compromised bone strength predisposing to an increased risk of fracture. Bone strength reflects the integration of two main features: bone density and bone quality. Bone mineral density is common criterion of both definitions.

Dual Energy X-ray absorptiometry (DXA) is the standard method of bone mineral density assessment. Osteoporosis should be diagnosed on basis of measurements in proximal femur or spine. The lowest result of one of measured regions of interest (ROI) is accepted for diagnosis. The regions used for assessment in proximal femur are „total”, „neck” or „trochanter”, never „Ward”. In spine the L1-L4 segments are used for assessment, never single vertebra. According to WHO categories T-score value ranging form -1 to -2.4 is classified as osteopenia, T-score -2.5 or less as osteoporosis. Measurements taken in other regions or with different techniques are not equivalent and cannot be used as interchangeable. DXA measurements in other regions of skeleton can be used only for screening, not for diagnosis. Quatitatvive Ultrasounds technique (QUS) does not measure bone mineral density. It measures bone acoustic parameters and might be applied in fracture risk assessment. There were plans to unify the results of different measurements in the form of fracture risk coefficient, however due to many objective difficulties this has not been realized so far.

Decrease of BMD and age are the strongest fracture risk predictors. Fracture risk of proximal femur is the best determined by BMD measurement in proximal femur, and similarly fracture risk of spine is the best determined by BMD measurement in spine. If we attempt to calculate absolute, 10-year fracture risk of proximal femur BMD measurement in proximal femur must be performed.

Radiological examination in osteoporosis is performed mainly in order to detect or exclude vertebral fractures. It has diagnostic and predictive value and this is the final verification of treatment efficacy. Vertebral fractures occur in every 5 woman aged over 50 yrs and in every 2 aged over 80 yrs. After the first vertebral fracture the risk of subsequent fractures increases 10 fold, and risk of proximal femur fractures increases 2.3 fold. 60% of vertebral fractures are asymptomatic therefore they commonly remain undiagnosed. Even when radiological examination is performed 34% of these fractures remain unnoticed.

Osteoporotic vertebral fractures are diagnosed on the basis of thoracic and lumbar spine radiograms. To avoid high doses of radiation only lateral projection of radiograms are performed. The radiation doses are: lateral projection of thoracic spine 290mSv, lumbar spine 530mSv. AP projection of thoracic spine 480 mSv, lumbar spine 530mSv; that makes radiation of 1830mSv altogether. The AP projection is recommended only if there are other clinical indications (e.g. low back pain).

Genant classification is generally applied for qualitative spinal fracture assessment (grade I- mild – 20-25⁰; grade II moderate up to 40⁰ ; and grade III severe above 40⁰). Morphometric measurements submit more precise information. In this method posterior, medial, and anterior vertebral height are measured. 20% decrease of any height is accepted as a fracture threshold. Spinal fractures can be also diagnosed using fan beam densitometers.

Routine application of DXA morphometry reveals 30% of previously undiagnosed spinal fractures, and combined with BMD measurement increases efficacy of proximal femur fracture risk prediction 2 fold and spinal fracture risk 25 fold. Undeniable advantage of this method is minimal radiation (41mSv). The disadvantage is low precision in detection of mild fractures.

Radiological assessment of spine and other parts of skeleton might submit also information to differential diagnosis.

ROZPOZNAWANIE INDYWIDUALNEGO, BEZWZGLĘDNEGO, 10-LETNIEGO RYZYKA ZŁAMANIA […]

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)

L17

ROZPOZNAWANIE INDYWIDUALNEGO, BEZWZGLĘDNEGO, 10-LETNIEGO RYZYKA ZŁAMANIA Z UWZGLĘDNIENIEM REALIÓW POLSKICH

Badurski J.E.

Centrum Osteoporozy i Chorób Kostno-Stawowych w Białymstoku, ul. Waryńskiego 6/2, Białystok

Słowa kluczowe: osteoporoza, ocena ryzyka złamania

W miarę obniżenia wytrzymałości kości rośnie zagrożenie złamaniem. Do osłabienia tej wytrzymałości mogą przyczynić się: 1.za szybka, prowadząca do perforacji beleczek, i za wolna, powodująca nadmierną mineralizację i kruchość kości, przebudowa kości; 2. akumulacja mikrozłamań z zaburzoną ich samonaprawą; 3. krytycznie obniżona masa kości (BMD), i 4. nieoptymalna geometria i mikroarchitektura. O ile gęstość kości można zmierzyć densytometrycznie, o tyle o obniżeniu jakości kości informuje nas dopiero złamanie po niewielkim urazie, czyli „osteoporotyczne”. Badania epidemiologii złamań, konfrontujące je z masą kostną, przeprowadzone w ostatnim dziesięcioleciu w Ameryce, Europie, w tym również w Polsce, wykazały, że 55-75% złamań niskoenergetycznych miało miejsce u osób z BMD powyżej progu T-score –2.5, a więc wolnych od osteoporozy w myśl kryteriów densytometrycznych WHO/IOF.

Analiza masy kostnej vs liczba i częstotliwość złamań, wskazuje na następujące proporcje: Większą, bezwzględną liczbę złamań niskoenergetycznych odnotowuje się w grupie osób z BMD w zakresie osteopenii i normy. Ta grupa wiekowa (55-65 lat) jest znacznie liczniejsza niż starsza o 10-15 lat, gdzie częstotliwość złamań wprawdzie zwiększa się w miarę spadku masy kostnej, ale dotyka stale zmniejszającego się odsetka osób.

Diagnostyka indywidualnego obniżenia wytrzymałości kości, a więc zagrożenia złamaniem, z konieczności bazuje na pomiarze masy kostnej i odnotowaniu, znanych z badań epidemiologicznych, względnych czynników ryzyka złamań (wyrażanych liczbą RW), które mogą być zależne lub niezależne od spadku BMD. Te niezależne od BMD czynniki ryzyka samym swoim oddziaływaniem osłabiają wytrzymałość kości. Należą do nich: zaawansowany wiek, przebyte złamanie po niewielkim urazie, zaburzenia widzenia czy niewydolność nerwowo-mięśniowa zwiększająca podatność na złamania, glikokortykosteroidoterapia, złamania b.k.k.u. w rodzinie, niska waga ciała, nikotynizm, alkoholizm. Te „zależne” czynniki ryzyka dopiero wtedy są zagrożeniem, gdy towarzyszy i spadek masy kostnej: sama niska gęstość kości, płeć żeńska, rasa azjatycka i kaukaska, przedwczesna menopauza, pierwotna i wtórna amenorrhea, pierwotny i wtórny hipogonadyzm u mężczyzn, długie unieruchomienie, niskie spożycie wapnia w diecie, niedobory witaminy D.

Niezależnie od oddziaływania jakichkolwiek czynników ryzyka, zagrożenie złamaniem rośnie z wiekiem w całej populacji, i nosi nazwę ryzyka populacyjnego (RP), wyrażonego liczbowo dotąd niestety tylko u kobiet i mężczyzn w Szwecji. Na nich opiera się, rekomendowany przez gremia międzynarodowe, sposób oceny indywidualnego, bezwzględnego, 10-letniego ryzyka złamania (RB-10) bądź bliższego końca kości udowej (b.k.k.u.), lub jakiegokolwiek złamania. RB-10 rośnie z wiekiem i w miarę wzrostu iloczynu oddziałujących RW. I na tym opiera się logika diagnostyki osteoporozy: wyrażony liczbą (i odczytany z tabeli) iloczyn RW (w tym również wynikający z obniżonej BMD) mnożymy przez RP-10 odpowiadającego wiekowi pacjenta, otrzymując RB-10. Np. RP-10 złamania b.k.k.u. kobiet w wieku 70 lat = 7.9. Pacjentka 70-letnia z przebytym złamaniem (RW=1.7) ważąca poniżej 58 kg (RW=1.8), obciążona jest RB-10 = (1.7×1.8 = 3.06 x 7.9 = 24.1) ponad 24 procentowym ryzykiem złamania b.k.k.u. w najbliższych 10 latach.

OCENA EFEKTYWNOŚCI LECZENIA

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)

L18

OCENA EFEKTYWNOŚCI LECZENIA

Roman S. Lorenc, E. Kryśkiewicz, E. Karczmarewicz

Zakład Biochemii i Medycyny Doświadczalnej, Instytutu „Pomnik – Centrum Zdrowia Dziecka”, Warszawa

Ocena efektywności wynika z definicji osteoporozy podnoszącej związek choroby z prowadzącą do występowania złamań obniżoną jakością kości. Tak, więc obok generalnych zasad promujących w leczeniu tylko te specyfiki, które odznaczają się sprawdzona efektywnością przeciwzłamaniową istnieje konieczność monitorowania leczenia w celu weryfikacji indywidualnej odpowiedzi pacjenta na podawany lek oraz potwierdzenie faktu jego przyjmowania.

Obok systematycznych kontaktów lekarza z pacjentem celowi temu służą w głównej mierze badania densytometryczne oraz oznaczenia markerów obrotu kostnego. Opracowanie odpowiedniego protokołu ich stosowania wynika zarówno ze specyfiki obu rodzajów oznaczeń jak również ze sposobu leczenia. Kluczowym dla ich stosowania i interpretacji jest informacja o przekroczeniu progu błędu oznaczenia charakterystycznego zarówno dla oznaczenia jak i wykonującej oznaczenie pracowni. W przeciwieństwie do oznaczeń densytometrycznych, w przypadku których na efekt leczniczy oczekuje się od 1-2 lat w przypadku markerów obrotu kostnego oznaczenie ich poziomu już po 3-6 miesiącach terapii informuje zarówno o efektywności leczenia, jak również umożliwia prognozowanie wyniku terapii. Zmiany poziomu markerów monitorują pozytywną odpowiedź na zastosowane leczenie, jeśli przekraczają całkowity błąd metody, to jest tak zwaną najmniejszą znaczącą zmianę (LSC). Rozważając przypadek indywidualnego pacjenta zmiany poziomów markerów mieszczące się w zakresie od -40% do -80% dla leczenia antykatabolicznego oraz powyżej około 40% dla leczenia anabolicznego spełniają powyższe wymogi. Do monitorowania leczenia preparatami antykatabolicznymi zaleca się stosowanie markerów resorpcji (CTX, NTX) oraz markerów kościotworzenia (P1NP, OC), natomiast do monitorowania leczenia anabolicznego markera kościotworzenia P1NP.

L18

MONITORING OF THERAPY EFFICIENCY

Roman S. Lorenc, E. Kryśkiewicz, E. Karczmarewicz

Department of Biochemistry and Experimental Medicine, The Children’s Memorial Health Institute, Warsaw, Poland

The assessment of therapy efficiency is connected with osteoporosis definition. It concerns the relation between that disease and decreased bone quality which leads to fractures. Some medicines are characterized by proven antifracture efficacy and their use is promoted. However, in individual patient is needed the monitoring of therapy effectiveness and patients compliance with treatment recommendation. Besides systematic control visits, it can be verify by densitometric and bone turnover markers (BTMs) measurements. It is essential to elaborate appropriate protocol of usage of both which comes out of properties of above mentioned measurements and also the way of treatment. The fundamental importance for their application and results interpretation has knowledge about the least significant change (LSC). As opposed to densitometric measurement, which informs us about treatment efficacy behind the time of 1-2 years, bone turnover markers respond to therapy in 3-6 months. Changes in levels of BTMs below LSC indicate therapeutic success. Decreased of BTMs levels (in case of antiresorptive agents) also forecasts potential fracture risk decreased. In individual patient, changes in BTMs levels between (-)40% and (-)80% for antiresorptive therapy fulfill foregoing conditions. For monitoring antiresorptive treatment is recommended usage of bone resorption markers (CTX, NTX) and bone formation markers (P1NP, OC), however for anabolic therapy is prescribed use of P1NP.

APPLICATION OF QUANTITATIVE ULTRASOUNDS IN OSTEOPOROSIS

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)

L19

APPLICATION OF QUANTITATIVE ULTRASOUNDS IN OSTEOPOROSIS

Claus-C. Glüer

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

Keywords: quantitative ultrasound, bone densitometry, diagnosis, risk assessment, monitoring

The development of guidelines on diagnosis and therapy of osteoporosis in many countries documents the dominant role of central Dual X-ray Absorptiometry (DXA) as the best validated diagnostic technique. This brings up the question about the role of Quantitative Ultrasound (QUS) approaches for the assessment of osteoporosis. The answer is complicated by the diversity of different QUS approaches. However, some general statements can be made.

For diagnosis, a good correlation of a peripheral QUS result with bone mineral density at the spine or hip would be required, but with correlations below r²=0.25 this cannot be achieved with current QUS methodology. Also the WHO Definition cannot be applied and there is no established alternative diagnostic criterion for QUS.

For risk assessment, on the other hand, strong performance has been shown for QUS approaches, particularly for calcaneal QUS devices. Predictive power is equal if not better for calcaneal QUS for clinical fractures, it is equal to DXA for vertebral fractures, and is somewhat poorer than hip DXA for hip fractures. This is based on results from well designed prospective studies and thus it is fair to state that QUS approaches allow to identify subjects at high risk of fracture similarly well as DXA.

For monitoring response to treatment the performance of DXA is modest and many questions remain for QUS, in particular the introduction of good quality assurance measures.

A final drawback of QUS is the lack of information whether subjects with low QUS results are likely to benefit from approved osteoporosis medications.

As a consequence of this status, the following recommendations for the role of QUS in making therapy decisions can be given.

If DXA is available, therapy decision should be based on DXA, in conjunction with a basic clinical assessment that includes anamnesis, physical examination, basic laboratory assessment, clinical risk factors, and, potentially, the investigation of the presence of vertebral fractures.

If DXA is only available on a limited basis, QUS in conjunction with the basic clinical assessment defined above may be used to identify subjects that are at very low risk for osteoporosis and no specific pharmacological treatment should be offered to these subjects. All other subjects would still have to be assessed with DXA.

Lastly, if DXA is not available, QUS should be performed in conjunction with the basic clinical assessment defined above. Subjects at low risk should not be offered specific pharmacologic treatment for osteoporosis; subjects at high risk should undergo an radiographic examination of the spine. If presence of vertebral fractures is established, specific pharmacological treatment should be offered since it has been shown that these individuals will benefit form this treatment. Where to draw the line between high and low risk of fractures and which type of treatment to use are complex issues, depending among other aspects on the preferences of the patient, financial resources, and the patient’s comorbidities and it is the physician’s responsibility to make the final judgment here, using all available information on potential benefits and harm for the patient.

L19

ZASTOSOWANIE ILOŚCIOWEJ ULTRASONOGRAFII W DIAGNOSTYCE OSTEOPOROZY

Claus-C. Glüer

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

Słowa kluczowe: ilościowa ultrasonografia, densytometria kości, diagnostyka, ocena ryzyka, monitorowanie

Opracowania wytycznych diagnostyki i leczenia osteoporozy w wielu krajach dokumentują dominującą rolę metody osiowej dwuenergetycznej absorpcjometrii rentgenowskiej (DXA) jako najbardziej wiarygodnej techniki diagnostycznej. Tu powstaje pytanie o rolę ilościowej ultrasonografii (QUS) w ocenie osteoporozy. Odpowiedź jest skomplikowana przez zróżnicowane metody QUS, jednakże możliwe są pewne generalne stwierdzenia.

Dla diagnostyki wymagana byłaby dobra korelacja wyników obwodowej QUS z wynikami densytometrii w kręgosłupie lub kości udowej, jednakże z korelacją poniżej r²=0.25 przy aktualnie dostępnej metodologii nie można tego osiągnąć. Nie można zastosować tutaj także definicji osteoporozy WHO i dla QUS nie ustalono żadnego alternatywnego kryterium diagnostycznego.

Z drugiej strony dla oceny ryzyka wykazano dużą czułość metody QUS, szczególnie aparatów mierzących kość korową. Możliwość prognozowania złamań jest jednakowa, o ile nie lepsza, dla QUS kości korowej w przypadku złamań klinicznych, jednakowa jak DXA dla złamań kręgów i nieco gorsza niż DXA dla złamań biodra. Podstawą tego są wyniki prawidłowo przeprowadzonych badań prospektywnych. Stąd można powiedzieć, że badanie QUS pozwala zidentyfikować osoby o wysokim ryzyku złamania równie dobrze jak DXA.

Do monitorowania odpowiedzi na leczenie efektywność DXA jest przeciętna i wiele kwestii dla QUS pozostaje do rozwiązania, szczególnie wprowadzenie środków zapewniających dobrą jakość pomiarów.

Ostateczną wadą QUS jest brak informacji czy osoby z niskimi wynikami QUS mogą odnieść korzyści z leczenia osteoporozy.

W konsekwencji tego stanu można wymienić następujące rekomendacje dotyczące roli QUS w podejmowaniu decyzji terapeutycznej.

Jeżeli dostępna jest DXA decyzja terapeutyczna powinna zostać podjęta na podstawie badania DXA w połączeniu z podstawową oceną kliniczną, która zawiera: wywiad chorobowy, badanie fizykalne, podstawowe badania analityczne, kliniczne czynniki ryzyka i potencjalnie stwierdzenie obecności złamań kręgowych.

Jeżeli badanie DXA jest dostępne w ograniczonym zakresie, QUS w połączeniu z podstawową oceną kliniczną zdefiniowaną powyżej może być użyteczne w identyfikacji osób, które mają bardzo niskie ryzyko osteoporozy i osobom tym nie powinno być zlecone żadne szczególne leczenie farmakologiczne. We wszystkich innych przypadkach należałoby nadal używać DXA.

Ostatecznie, kiedy DXA jest niedostępna, QUS powinno być wykonane w połączeniu z podstawową oceną kliniczną zdefiniowaną powyżej. Osoby o niskim ryzyku nie powinny mieć zlecanego żadnego szczególnego leczenia farmakologicznego, natomiast osoby o wysokim ryzyku powinny zostać poddane badaniu radiologicznemu kręgosłupa. Jeżeli zostanie ustalona obecność złamań kręgowych, powinno zostać zlecone specjalne leczenie farmakologiczne, gdyż oznacza to, ze osoby te odniosą korzyści z tego leczenia.

Jak wyznaczyć granicę pomiędzy wysokim i niskim ryzykiem złamania i jakie leczenie zlecić pozostaje zagadnieniem kompleksowym, uzależnionym, oprócz innych aspektów, od preferencji pacjenta, możliwości finansowych oraz współistniejących chorób. Lekarz jest odpowiedzialny za rozstrzygnięcie, przy wszystkich dostępnych mu informacjach, jakie są potencjalne korzyści i niebezpieczeństwa dla pacjenta.

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

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.

CZY ĆWICZENIA FIZYCZNE MOGĄ ZAPOBIEGAĆ ZŁAMANIOM – FAKTY

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)

L21

CZY ĆWICZENIA FIZYCZNE MOGĄ ZAPOBIEGAĆ ZŁAMANIOM – FAKTY

Bolanowski M.

Katedra i Klinika Endokrynologii, Diabetologii i Leczenia Izotopami, A.M. ul. Pasteura 4, 50-367 Wrocław

Słowa kluczowe: osteoporoza, złamania, BMD, upadki, ćwiczenia fizyczne

Ćwiczenia fizyczne uznawane są powszechnie za istotny czynnik środowiskowy w profilaktyce osteoporozy i jej powikłań w postaci złamań. Korzystny wpływ aktywności fizycznej wiąże się z poprawą właściwości mechanicznych szkieletu (zwiększenie wytrzymałości poprzez wzrost gęstości kości, normalizację przebudowy kostnej i poprawę jakości kości) oraz z utrzymaniem ogólnej sprawności zmniejszającej zagrożenie upadkami. Obciążenia mechaniczne kości zwiększają powierzchniowe odkładanie kości w miejscach gdzie zachodzi proces kościotworzenia. Wysiłek fizyczny wpływa na wydzielanie hormonów kalciotropowych i decyduje o działaniu anabolicznym w kościach. Unieruchomienie powoduje nasilenie procesów resorpcji z następową utratą masy i gęstości kości. U dzieci i młodzieży naturalna ruchliwość jest niezbędna dla prawidłowego wzrastania i właściwego kształtowania się kośćca. W wieku dojrzałym ruch zapewnia odpowiednią stabilność szkieletu i równowagę między procesami resorpcji i kościotworzenia. Lecz nadmierny wysiłek fizyczny wiążący się z zaburzeniami hormonalnymi, wtórnym brakiem miesiączki czy zwiększoną urazowością może wywierać wpływ niekorzystny. W wieku starczym zachowana sprawność fizyczna sprzyja utrzymaniu równowagi i pozwala unikać upadków, które stanowią najczęstszą przyczynę złamań. Korzyści wynikające z ćwiczeń fizycznych są czasowe, ustępują jakiś czas po ich zakończeniu.

L21

CAN PHYSICAL EXERCISES PREVENT THE FRACTURES – FACTS

Bolanowski M.

Department of Endocrinology, Diabetology and Isotope Therapy, Wrocław Medical University, Wrocław, Poland

Keywords: osteoporosis, fractures, BMD, falls, physical exercises

Physical exercise is accepted significant environmental factor in the prevention of osteoporosis and its complications – fractures. The beneficial influence of physical activity is connected with the improvement of the mechanical properties of skeleton (increased strength and bone mineral density, normalization of bone turnover, better bone quality) and with general good efficiency which reduces the risk of falls. Mechanical loading increases superficial accumulation of bone in the bone formation area. Physical activity influences the secretion of calciotropic and anabolic hormones in bone. Immobilization causes increase of bone resorption process followed by the bone mass and density loss. The natural mobility in children and adolescents is necessary for the proper skeletal gain and formation. In the adulthood, the motion secures skeletal stability and the balance between bone resorption and formation. But, the excessive physical activity leading to hormonal dysfunctions, secondary amenorrhea and increased trauma can exert even disadvantageous influence. In the elderly, preserved good physical efficiency favours the balance maintenance and gives a chance to avoid the falls, the most common cause of fractures. The advantages from the physical exercises are temporary, they withdraw some time after the activity is finished.

RISK OF FALLING IS MORE PREDICTIVE THAN BMD ACROSS OUR CONTINENT FOR FUTURE LIMB FRACTURES […]

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)

L22

RISK OF FALLING IS MORE PREDICTIVE THAN BMD ACROSS OUR CONTINENT FOR FUTURE LIMB FRACTURES IN WOMEN: RESULTS FROM THE EUROPEAN PROSPECTIVE OSTEOPOROSIS STUDY (EPOS)

Kaptoge S, Roy DK, Reeve J and the EPOS Study Group

Keywords: falls, prospective study, epidemiology, osteoporosis, incident limb fractures, bone mineral density

Centre and sex specific fall rates explained one third of between centre variation in upper limb fractures across Europe. Our aim was to determine how much of the between centre variation in fractures could be attributed to repeated falling, BMD, and other risk factors in individuals, and to compare the relative contributions of centre-specific BMD vs. centre-specific fall rates. A clinical history of fracture was assessed prospectively in 2,451 men and 2,919 women aged 50-80 from 20 centres participating in the European Prospective Osteoporosis Study (EPOS) using standardised questionnaires (mean follow up = 3 years). Bone mineral density (BMD, femoral neck & trochanter and/or spine) was measured in 2,103 men and 2,565 women at these centres. Cox-regression was used to model the risk of incident fracture as a function of the person-specific covariates: age, BMD, personal fracture history (PFH), family hip fracture history (FAMHIP), time spent walking/cycling, number of ‘all falls’ and falls not causing fracture (‘fracture-free’) during follow-up, alcohol consumption and body mass index. Centre effects were modelled by inclusion of multiplicative gamma distributed random effects, termed “centre shared frailty” (CSF), with mean 1 and finite variance theta acting on the hazard rate. The relative contribution of centre-specific fall risk and centre-specific BMD on the incidence of limb fractures were evaluated as components of CSF.

In women the risk of any incident non-spine fracture (n=190) increased with age, PFH, FAMHIP, >=1hr/day walking/cycling and number of ‘all falls’ during follow-up (all P<0.074). ‘Fracture-free’ falls (P=0.726) and femoral neck BMD did not have a significant effect at the individual level but there was a significant centre shared frailty effect (P=0.001) that was reduced by 4% after adjusting for mean centre BMD and reduced by 19% when adjusted for mean centre fall rate. Femoral trochanter BMD was a significant determinant of lower limb fractures (n=53, P=0.014) and the centre shared frailty effect was significant for upper limb fractures (P=0.011). This upper limb fracture centre effect was unchanged after adjusting for mean centre BMD but was reduced by 36% after adjusting for centre mean fall rates.

In men, risk of any non-spine fracture (n=75) increased with PFH, fall during follow-up (P<0.026) and with a decrease in trochanteric BMD [RR 1.38 (1.08, 1.79) per 1SD decrease]. There was no centre effect evident (P=0.096).

Clearly, BMD alone cannot be validly used to discriminate between the risk of upper limb fractures across populations without taking account of population-specific variations in fall risk and other factors. These variations might reflect shared environmental or possibly genetic factors that contribute quite substantially to the risk of upper limb fractures in women. The implications for public health planning will be discussed.

L22

RYZYKO UPADKU POZWALA LEPIEJ NIŻ BMD PRZEWIDZIEĆ PRZYSZŁE ZŁAMANIE KOŃCZYN U KOBIET NA NASZYM KONTYNENCIE. WYNIKI BADANIA EUROPEAN PROSPECTIVE OSTEOPOROSIS STUDY (EPOS)

Kaptoge S., Roy D.K., Reeve J. oraz Grupa Badawcza EPOS

Słowa kluczowe: upadki, badanie prospektywne, epidemiologia, osteoporoza, przypadki złamań kończyn, gęstość mineralna kości

Współczynniki upadku zależne od ośrodka i płci wyjaśniły jedną trzecią z różnic częstości złamań kończyn górnych pomiędzy ośrodkami w Europie. Naszym celem było określenie przyczyn zróżnicowania częstości złamań pomiędzy ośrodkami w zależnosci od powtarzających się upadków, BMD i innych czynników ryzyka u poszczególnych osób. Kolejnym celem było porównanie relatywnego udziału specyficznego dla ośrodka BMD versus specyficznych dla ośrodka współczynników ryzyka upadku. Oceniono prospektywnie kliniczną historię złamań u 2,451 mężczyzn i 2,919 kobiet w wieku 50-80 lat w 20 ośrodkach biorących udział w European Prospective Osteoporosis Study (EPOS). Użyto standaryzowanych kwestionariuszy, zaś średni czas obserwacji wynosił 3 lata. Dokonano pomiarów gęstości mineralnej kości (BMD, szyjka kości udowej i krętarz oraz/lub kręgosłup) u 2,103 mężczyzn i 2,565 kobiet w tych ośrodkach. Zastosowano metodę analizy wieloczynnikowej wg Coxa w celu modelowego przedstawienia ryzyka wystąpienia złamania jako funkcji specyficznych dla danej osoby zmiennych: wieku, BMD, historii złamań (personal fracture history – PFH), historii złamań kości udowej w rodzinie (FAMHIP), czasu chodzenia/jeżdżenia na rowerze, liczby wszystkich upadków i upadków nie powodujących złamania w okresie obserwacji, spożywania alkoholu, indeksu masy ciała. Wyniki w danym ośrodku były modelowane przez włączenie losowych wyników wielokrotnego rozkładu na osi gamma, zwanych „podatnością wspólną dla ośrodka” (“centre shared frailty” – CSF), z średnio 1 i skończoną różnicą theta mającą wpływ na współczynnik ryzyka. Względny rozkład specyficznego dla ośrodka ryzyka upadku i specyficznego dla ośrodka BMD w stosunku do występowania złamań kończyn został oceniony jako komponent CSF.

U kobiet ryzyko wystąpienia jakiegokolwiek złamania pozakręgowego (n=190) wzrastało wraz z wiekiem, PFH, FAMHIP, chodzeniem lub jazdą na rowerze >=1 godz. dziennie i liczbą upadków w okresie obserwacji (wszystkie upadki P<0.074). Upadki bez złamań (P=0.726) oraz BMD szyjki kości udowej nie miały znaczącego wpływu na jednostkowym poziomie jednakże miały istotny wpływ na „podatność wspólną dla ośrodka” (P=0.001), co zostało zredukowane o 4% po skorygowaniu z BMD średnim dla ośrodka oraz zredukowane o 19% po skorygowaniu ze średnim dla ośrodka współczynnikiem upadku. BMD w krętarzu było istotną determinantą złamań kończyny górnej (P=0.011). Ten wynik pozostawał niezmieniony po skorygowaniu ze średnim dla ośrodka BMD, ale został zredukowany o 36% po skorygowaniu ze średnim dla ośrodka współczynnikiem upadków.

U mężczyzn ryzyko jakichkolwiek złamań pozakręgowych (n=75) wzrastało wraz z PFH, upadkami w okresie obserwacji (P<0.026) oraz z obniżeniem BMD w krętarzu [RR 1.38 (1.08, 1.79) na spadek o 1SD]. Nie wystąpiła żadna zależność wspólna dla ośrodka (P=0.096).

Z pewnością samo BMD nie może być wiążąco zastosowane dla rozróżnienia ryzyka złamania kończyny górnej w populacjach bez wzięcia pod uwagę specyficznych dla danych populacji zmiennych ryzyka złamania i innych czynników. Zmienne te mogą odzwierciedlać czynniki wspólne dla danego środowiska naturalnego lub genetyczne, które mają istotny wpływ na ryzyko złamania kończyn górnych u kobiet. Przedyskutowane zostaną zastosowania w planowaniu polityki zdrowotnej.

ZŁAMANIA OSTEOPOROTYCZNE I UPADKI U KOBIET W OKRESIE MENOPAUZY W BADANIACH PROSPEKTYWNYCH

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), s77-78.

L23
ZŁAMANIA OSTEOPOROTYCZNE I UPADKI U KOBIET W OKRESIE MENOPAUZY W BADANIACH PROSPEKTYWNYCH

Osieleniec J.1, Czerwiński E. 1, 2, Czerwińska M.2
1. Zakład Chorób Kości i Stawów Collegium Medicum Uniwersytetu Jagiellońskiego
2. Krakowskie Centrum Medyczne, ul. Kopernika 32, Kraków, www.kcm.pl

Słowa kluczowe: złamania pozakręgosłupowe, upadki, ryzyko złamania, częstość złamań, badanie prospektywne

Wstęp
Złamania są podstawowym problemem w osteoporozie. Życiowe ryzyko wystąpienia jakiegokolwiek złamania u 50-letniej kobiety wynosi aż 39.7%. Szacuje się, że w USA występuje rocznie 1.5 mln złamań, w tym 700 tys. złamań kręgosłupa, 300 tys. złamań bliższego końca kości udowej (bkk udowej), 250 tys. złamań dalszej części kości promieniowej i 300 tys. innych złamań. Złamanie jest skutkiem działania siły, która przekracza wytrzymałość mechaniczną kości. 90-100% złamań poza-kręgowych i do 50% złamań kręgosłupa wynika z upadków. Celem doniesienia jest ocena częstości złamań i ich zależność od skłonności do upadków u kobiet w okresie menopauzy.
Materiał
Spośród 76.000 osób przebadanych w Krakowskim Centrum Medycznym wybraliśmy 500 kobiet w wieku powyżej 50 rż, które były badane w naszym ośrodku co najmniej dwa razy, w okresie więcej niż 1 roku. Kobiety z tej grupy były badane po raz pierwszy w latach 1995-2003, a następnie w latach 2004-2005. Wiek badanych wahał się od 50 do 80 lat (średnio 65.8 lat; SD=15.1), a okres obserwacji od 1-10.1 lat (średnio 7.2 lat; SD 4.91). U wszystkich przeprowadzono wywiad według specjalnego kwestionariusza, który obejmował pytania o upadki oraz występowanie złamania: kręgosłupa, złamanie kości promieniowej, kości ramiennej, inne złamania kończyny górnej, bkk udowej, podudzia, kostek, stopy i innych złamań kończyny dolnej. Informacje o upadkach kategoryzowano jako: nigdy, 1-2 w roku, 3 razy i więcej. U chorych wykonano również badanie densytometryczne w jednej lub więcej lokalizacji: przedramię (DTX200), kręgosłup lub bkk udowej (Lunar DPX IQ, Hologic Delphi W). Obliczono częstość poszczególnych złamań w czasie pierwszego i ostatniego badania oraz przeanalizowano ich zależność od upadków.
Wyniki
W czasie pierwszego badania przebyte złamanie podawało 195 (39.2%) kobiet, u których wystąpiło 268 złamań, w tym: kości promieniowej 129 (25.9%), złamań w obrębie stopy 38 (7.6%), kości ramiennej 23 (4.6%), kręgosłupa 21 (4.2%), podudzia 19 (3.8%), kostek 12 (2.4%), obojczyka 4 (2.8%), żeber 14 (0.8%) i złamań bkk udowej 8 (1.6%).
Podczas drugiego badania, które przeprowadzono po średnio 7.2 latach złamanie wystąpiło u 233 (46.9%) kobiet, a ich ogólna liczba wzrosła do 404. W poszczególnych lokalizacjach złamania wystąpiły z następującą częstością: kość promieniowa 165 (33.2%), złamanie w obrębie stopy 58 (11.6%), kość ramienna 41 (8.2%), podudzie 35 (7.0%), kręgosłup 30 (6.0%), żebra 28 (5.63%), kostki 23 (4.6%), obojczyk 8 (1.6%) i złamanie bkk udowej 16 (3.2%).
Informacją o upadkach dysponowaliśmy u 432 kobiet. Większość z nich – 269 (62.3%) nie doznała ani jednego upadku w ciągu roku. Upadek przebyło 163 (37.7%) kobiet, w tym 1-2 razy w ciągu roku 140 (32.4%), 3 razy i więcej 23 (5.3%). Spośród kobiet, które upadły 102 (63%) doznały złamania, natomiast w grupie, które nigdy nie upadały złamania doznało 121 (45%) pań.
Częstość złamań była znamiennie większa (p=0.002) u kobiet, które miały skłonność do upadków w porównaniu do kobiet, które w ogóle nie upadały. Częstość upadków była głównym czynnikiem zwiększającym ryzyko złamania.
Wnioski
W badanej grupie u 39.2% kobiet stwierdzono złamanie w badaniu pierwszorazowym a po średnio 7.2 latach u 46.9% kobiet (wzrost o 7.7%). W tym okresie czasu wystąpiło 136 nowych złamań (wzrost o 50.8%). Złamania były znamiennie częstsze u kobiet, które miały skłonność do upadków w porównaniu do kobiet nie upadających (63% vs 45%, p.=0.002). Zwiększenie częstości upadków zasadniczo zwiększa ryzyko wystąpienia złamań osteoporotycznych.

L23
A PROSPECTIVE STUDY ON OSTEOPOROTIC FRACTURES AND FALLS IN POSTMENOPAUSAL WOMEN

Osieleniec J.1, Czerwiński E. 1, 2, Czerwińska M.1
1 Krakow Medical Centre, ul. Kopernika 32, 31-501 Krakow, Poland, www.kcm.pl
2 Department of Bone and Joint Diseases Jagiellonian University, Krakow, Poland

Keywords: non-spinal fractures, falls, fracture risk, frequency of fractures, prospective study

Introduction
Fractures are the most important problem in osteoporosis. A lifetime risk of any fracture in 50-year-old woman is 39.7%. It is estimated that 1.5 mln of fractures occur during 1 year in USA, including: 700 000 spinal fractures, 300 000 proximal femur fractures, 250 000 distal radius fractures and 300 000 other fractures. A fracture is the result of force action overcoming mechanical strength of a bone. 90-100 % of non-spinal fractures and up to 50% of spinal fractures are caused by falls. The aim of this study is to evaluate frequency of fractures and their relation with suscebility to falls in postmenopausal women.
Material
Amongst 76.000 patients of Krakow Medical Centre we selected 500 women aged 50 years and above who underwent at least 2 examinations in our centre within at least 1 year follow-up. This group of women visited our centre first time in 1995-2003, and later in 2004-2005. The age of examined patients ranged 50 do 80 yrs (average 65.8 yrs; SD=15.1). The follow-up period ranged 1 – 10.1 yrs (average 7.2 yrs; SD 4.91). Detailed interview according to prepared special questionnaire was collected in every case. The questionnaire covered data about falls and following fractures occurrence: spine, distal radius, other upper limb fractures, proximal femur, lower leg, ankle, foot and other lower limb fractures.
Data about falls was categorised as: “never”, “1-2 times a year”, “3 or more times a year”.
Bone mineral density measurements were performed in one or more regions: forearm (DTX200), spine or proximal femur (Lunar DPX IQ, Hologic Delphi W).
We calculated frequency of specific fractures which occurred in the first and the follow-up visit and we analyzed their relation to falls.
Results
Among all women seen at the first visit 195 (39.2%) reported fractures . There were total 268 different fractures, including distal radius 129 (25.9%), foot fractures 38 (7.6%), humerus fractures 23 (4.6%), spinal fractures 21 (4,2%), lower leg fractures 19 (3.8%), ankle fractures 12 (2.4%), clavicle fractures 4 (2.8%), ribs fractures 14 (0.8%) and proximal femur fractures 8 (1.6%).
At the follow-up visits after average 7.2 years there were 233 (46.9%) women who sustained any fracture. The total number of fractures increased to 404. Distribution of fractures in different localisations was: distal radius 165 (33.2%), foot fractures 58 (11.6%), humerus fractures 41 (8.2%), lower leg fractures 35 (7.0%), spinal fractures 30 (6.0%), ribs fractures 28 (5.63%), ankle fractures 23 (4.6%), clavicle fractures 8 (1.6%) and proximal femur fractures 16 (3.2%).
Data about falls was available in 432 women. Majority of them – 269 (62.3%) never fell down. Total 163 (37.7%) women experienced any fall within a year. Among these 1-2 falls were reported by 140 (32.4%) women, and 3 times and more falls were reported by 23 (5.3%) women.
In the group of women who fell 102 (63%) women sustained fractures, whilst in the group of non-fallers there were 121 (45%) women with fractures.
Frequency of fractures was significantly higher (p=0.002) in women who were prone to falls as compared to non-fallers. Falls were found to be the main factor increasing fracture risk.
Conclusions
39.2% of the investigated women reported fracture at the first time visit and 46,9% at the follow-up visit after 7.2 years of observation (increase 7.7%). 136 new fractures occurred in the follow-up time (increase 50.8%). Fractures were significantly more frequent in women prone to falls as compared to non-fallers (63% vs 45%, p.=0.002). Falls were found to be the major risk factor of osteoporotic fractures.

CO TO JEST JAKOŚĆ KOŚCI?

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), s79-80.

L24
CO TO JEST JAKOŚĆ KOŚCI?

Mirosław Jabłoński
Klinika Ortopedii i Rehabilitacji AM w Lublinie, ul. Jaczewskiego 8, 20-950 Lublin

Słowa kluczowe: Jakość kości, wytrzymałość, biomechanika kości

Oczywista niepodatność szkieletu na odkształcenia pod wpływem sił wynikających ze skurczów mięśni i działania grawitacji zapewnia stałość kształtu ciała oraz podstawę dla czynności jego narządu ruchu. Przeciążenia podczas urazów są nierzadko przyczyną złamań, które definiuje się jako przerwanie ciągłości kości. Taka „ostra niewydolność mechaniczna” powstaje wówczas, gdy zostaje przekroczona wytrzymałość, czyli wartość siły łamiącej. Liczne obserwacje kliniczne i wyniki badań doświadczalnych na zwierzętach zwracają uwagę na potrzebę pogłębienia rozważań nad mechaniczną wydolnością szkieletu pod kątem przenoszonych obciążeń i odporności na złamania. W ten sposób wytrzymałość kości wiąże się bezpośrednio z pojęciem ich jakości, jako struktur podporowych.
Z fizycznego punktu widzenia kości to zbudowane kompozytywo w układzie hierarchicznym ciała sprężyste. Wytrzymałość wyizolowanych kości poddanych próbom podczas złamań doświadczalnych zależy od ich budulca (materiału) czyli tkanki, z której powstały oraz jej przestrzennego rozmieszczenia i wymiarów, co zwykło określać się geometrią kości.
Zróżnicowany wpływ na jakość kości mają genetyczne czynniki określające wartość biochemiczną i pośrednio biomechaniczną składowych budulca kompozytywego tkanki kostnej tj. jej fazy organicznej i mineralnej. Klasycznym przykładem chorobowej niewydolności szkieletu wskutek błędu genetycznego kolagenu jest wrodzona łamliwość kości, a skrajnych zaburzeń fazy mineralnej genetycznie uwarunkowana choroba marmurowa kości, którą przy nadmiernym wysyceniu szkieletu solami wapnia charakteryzuje zwiększona częstość złamań.
Duży wpływ na jakość kości wywierają także czynniki środowiskowe, czego przykładem może być stan osteoporozy z niedożywienia, a innym osteomalacji przy niedostatku witaminy D. Inne szkodliwości, jak narażenia na wysokie stężenia fluoru lub metali ciężkich również mogą być przyczyną większej podatności na złamania.
Poddanie próbki czy całej wyizolowanej kości działaniu siły w określonych warunkach wytrzymałościowych badań doświadczalnych pozwala uzyskać zapis wartości działającej siły w odpowiedzi na uzyskane odkształcenie. Kości jako ciała sprężyste w określonym zakresie zachowują się zgodnie z prawem Hooke’a, a wykres siła-odkształcenie jest częścią prostej. Jednak po przekroczeniu określonej wartości obciążenia, odpowiadającej sile łamiącej, rozpoczyna się nieodwracalna faza próby wytrzymałościowej, czyli złamanie.
Badania wytrzymałościowe wykazały, że odniesienie gęstości mineralnej kości do ich wytrzymałości sprawdza się jedynie w 60-70%, tak więc 30-40% jakości kości wypełniają inne czynniki.
Kość jest tkanką samoodnawialną. Właściwość ta wynika ze współistnienia u dorosłych procesów kościogubnych i kościotworzenia najprawdopodobniej w odpowiedzi na powstanie obszarów tkanki o obniżonej charakterystyce biomechanicznej, to jest tam, gdzie „materiał” budulcowy kości „zestarzał” się i gdzie doszło do nagromadzenia beleczek lub osteonów ze złamaniami zmęczeniowymi. Powstają one wskutek przekroczenia dawki podprogowych obciążeń cyklicznych (tj. tzw. wytrzymałości zmęczeniowej). Zaburzenia odnowy tkanki kostnej i nagromadzenie „starej” mechanicznie niewydolnej kości obniża istotnie jej wytrzymałość, czyli wpływa ujemnie na jakość. Wytrzymałość beleczek zmniejsza się również podczas fazy kościogubnej przyspieszonego obrotu kostnego, co wiąże się z ich osłabieniem przez zwiększenie liczby jamek resorpcyjnych.
Jakość kości zależy więc od kolagenowej i niekolagenowej substancji organicznej, od stanu jej zmineralizowania (własności materiałowe), wynika z organizacji wewnętrznej i połączeń beleczek kostnych, od ich rozmiarów i ciągłości oraz występowania obszarów mikrouszkodzeń zmęczeniowych (własności strukturalne).

L24
BONE QUALITY AND BONE STRENGTH – IS THERE A DIFFERENCE?

Mirosław Jabłoński
Department of Orthopaedics and Rehabilitation Medical University in Lublin, ul. Jaczewskiego 8, 20-950 Lublin, Poland

Keywords: Bone quality, bone strength, bone biomechanics

Skeleton is obviously resistant to mechanical forces generated by muscle contractions and gravitation. Fracture appears to be the result of acute overloading presenting with the discontinuation of bone which eventually fails to behave as an elastic structure. Engineering informs us of the elastic materials such as steel or rubber that respond with definite deformation after certain force has been applied. The amount of deformation in the material, relative to its original length, is the strain. Peak compressive strains in bone during vigorous activity can reach as high as 0.35%. When the increase in strain is no longer proportional to the applied force ends the ability of the material to resume its original shape and permanent damage to the structure begins to accrue. In terms of bone, yield failure arises then through ultrastructural microcracks within the hydroxyapatite and the disruption of the collagen fibers. The force that irreversibly damages the structure of bone is the breaking force, i.e. strength and it occurs at the strain of approximately 0.7%. In numerous experimental models it was demonstrated that the correlation between the bone strength and bone mineral density reached values of 0.6-0.7. It means that there are other important factors that affect breaking force of bone. For engineers it is an obvious statement since bone unlike steel is an anisotropic structure representing hierarchical composite model.
The composite structure of bone allows it to withstand compressive and tensile stresses, as well as bending and torsional moments. The inorganic phase of bone, with hydroxyapatite crystals arrayed in a protein matrix provides the ability to resist compression. As in concrete, a material that excels at resisting compression but is poor in resisting tension, tensile elements (e.g. steel reinforcing rods) are added to create a composite material that can cope with the complex loading environments. In the case of bone this tensile strength arises from collagen fibers organized into lamellae. Another important factor contributing to bone strength is its geometry i.e. sizes and spatial orientation of the bone tissue regarded as material.
Genome plays undoubtedly predominant role in determining all the structural components of bone. Failure to do so as far as the collagen is considered was demonstrated in osteogenesis imperfecta. Inability to remove old bone by genetically deficient osteoclasts in marble bone disease is accompanied by higher frequency of fractures in spite of extremely high mineral density of bone in this disease. Deficient mineralisation of osteoid in osteomalacia or rickets could be also determined genetically.
Under physiological conditions bone is continuously remodeled. It is strongly supposed that this process stays under control of bone cells that act recruiting osteoclasts to remove microdamage in order to exchange structural material for mechanically more competent. Accumulation of areas of fatigue fractures in bone (i.e. microdamage) is regarded as material failure and decreases bone strength. The discontinuity of bone trabeculae in osteoporosis affects negatively the quality and strength of bone.
Summarizing the quality of bone can be measured as bone strength (similarly as bone mass by bone mineral density) and remains affected by all the factors influencing normal bone development and remodeling. Factors the are mainly genetically-determined stay also related to the environment like fluorosis or lack of vitamin D. Low level of bone quality reduces bone strength and is the main cause of low-energy fractures as in the osteoporotic syndrome.

WPŁYW LECZENIA FARMAKOLOGICZNEGO NA POPRAWĘ JAKOŚCI KOŚCI

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), s81-82.

L25
WPŁYW LECZENIA FARMAKOLOGICZNEGO NA POPRAWĘ JAKOŚCI KOŚCI

Czerwiński E.1,2, Czerwińska M.2, Chrzanowski T.2
1 Zakład Chorób Kości i Stawów Collegium Medicum Uniwersytetu Jagiellońskiego
2 Krakowskie Centrum Medyczne, ul. Kopernika 32, Kraków, www.kcm.pl

Słowa kluczowe: jakość kości, wytrzymałość kości, przebudowa kości, resorpcja kości, kościotworzenie, osteoblast, osteoklast, histomorfometria

Przewaga procesów resorpcji kości nad tworzeniem powoduje obniżenie jej jakości, czyli zmniejszenia odporności na złamania. Składa się na to zmniejszenia masy kości, pogorszenie mikrostruktury, oraz zmiany w składach organicznych i w komórkach kostnych. Podstawową przyczyną tych zaburzeń w osteoporozie u kobiet jest niedobór estrogenów w okresie menopauzy. Powoduje to rozregulowanie kontroli osteoblasta nad osteoblastem poprzez sysem RANK-L i cytokin IL-2, IL-5, PG2, M-CSF, TGF-β, TNF-I. W efekcie zwiększa się częstości aktywacji resorpcji, rekrutacja osteoklastów, ich aktywacja i wydłużenie czasu życia, a osłabienie kościotworzenia. Nadmierna przebudowa prowadzi do przerwania połączeń międzybeleczkowych i perforacji beleczek. Takie osłabienie struktury powoduje w konsekwencji do mikrouszkodzenia tkanki kostnej. Obniżona reakcja osteoblasta i osteocyta na mikrouszkodzenia prowadzi do ich akumulacji, powstają mikropęknięcia i w konsekwencji zwiększa się ryzyko złamania.

Idealnym modelem poprawy jakości kości jest odbudowa jest struktury i masy tak, by miała taką wytrzymałość jak przed rozpoczęciem zaniku osteoporotycznego, który niestety, mógł już trwać nawet 20 lat (np. u kobiety 50 letniej). Mechanizm działania leku anty- osteporotycznego może opierać się na bezpośrednim wpływie na komórki kostne, głównie na drodze receptorowej (estrogeny, SERM-raloksyfen, PTH, anty-RANKL), modyfikacji pozakomórkowych procesów biochemicznych metabolizmu kostnego oraz zmianie rozpuszczalności substancji mineralnej kości. Kliniczną weryfikacją poprawy jakości jest zmniejszenie ryzyka złamania. Wiarygodnym pomiarem jakości są mechaniczne testy na wytrzymałość, a pośrednią oceną jest badanie histomorfometryczne.

Komórką odpowiedzialną za kościotworzenie i regulację resorpcji jest osteoblast. Raloksyfen, przedstawiciel leków grupy SERM modyfikuje aktywność receptora estrogenowego (ER α, ER β). W efekcie zwiększa się liczba, aktywność i czas życia osteoblastów, które wzmagają produkcję białek osteoindukcyjnych i cytokin stymulując kościotworzenie. Równocześnie hamuje aktywność osteoklastów przez układ RANK i cytokin. Zmniejszają one rekrutację osteoklastów, obniżają ich aktywność i przyspieszają apoptozę. W badaniach histologicznych stwierdzono zmniejszenie częstość aktywacji o 24,3% i nieznacznie zwiększoną objętość beleczek. W badaniach klinicznych owocuje to zmniejszeniem częstości złamań kręgosłupa przy niewielkim wzroście BMD, jednakże nie wpływa na częstości złamań obwodowych.

Bisfosfoniany mają działanie wyłącznie antyresorpcyjne. Łączą się z hydroksyapatytami kości zmniejszając ich rozpuszczalność, obniżając rekrutację i aktywność osteoklastów oraz przyśpieszając ich apoptozę. Aktywacja przebudowy kości spada dramtycznie o 92-87%. Powoduje to zwiększenie mineralizacji beleczek przy niewielkim wzroście ich objętości Hypermineralizacja może prowadzić do powstania mikrouszkodzeń, a wraz ze zmniejszeniem aktywności resorpcyjnej do zablokowania możliwości ich reparacji. W praktyce klinicznej obserwujemy znaczny wzrost BMD i zasadnicze zmniejszenie częstości złamań kręgosłupa i kończyn.

Ranelinian strontu ma działanie zarówno antyresorpcyjne jak i kościotwórcze. Zmniejsza rozpuszczalność minerałów, hamuje działalność osteoklastyczną a stymuluje osteoblastyczną. W badaniach eksperymentalnych udokumentowano zmniejszenie powierzchni osteoklastów o 60%, natomiast zwiększenie objętości beleczek kostnych o 41%. Ranelinian strontu zwiększa masę kostną oraz wytrzymałość kości u zdrowych zwierząt. W badaniach u ludzi wykazano, że nie zaburza on mineralizacji, a efekt biologiczny jest liniowo zależny od dawki. W badaniach klinicznych wykazano zmniejszenie częstości złamań kręgosłupa i bliższego końca kości udowej.

Parathohormon 1-34 podawany podskórnie okazał się jak dotąd, najbardziej skuteczny lekiem w osteoporozie. Gwałtownie nasila kościotworzenie i tak podawany nie wpływa na resorpcje kości. Daje niespotykaną dotąd odbudowę struktury kości poprzez wzrost gęści aż o 48% i grubość beleczek o 17%. W ciągu 18 miesięcznej terapii uzyskano zmniejszenie częstości złamań kręgosłupa o 66% i obwodowych 54 %.

L25
EFFECT OF PHARMACOLOGICAL TREATMENT ON IMPROVEMENT OF BONE QUALITY

Czerwiński E.1,2, Czerwińska M.2, Chrzanowski T.2
1 Department of Bone and Joint Diseases Jagiellonian University, Krakow
2 Krakow Medical Centre, ul. Kopernika 32, 31-501 Krakow, Poland, www.kcm.pl

Keywords: bone quality, bone strenght, bone remodeling, bone resorption, bone formation, osteoblast, osteoclast, histomorphometry

Domination of resorption over formation causes decrease of bone quality means resistance to fracture. This combines bone mass loss, deterioration of microstructure and alteration in bone cells and organic and non-organic substance. Estrogen insufficiency is the main cause of osteoporotic changes in women in menopause period. This effects in deregulation of osteoclast control by osteoblast using RANK-L system and cytokins IL-2, IL-5, PG2, M-CSF, TGF-β, TNF-I. As consequence of this frequency of resorption activation increases, as well as osteoclasts recruitment, its activation and life span but in contrary bone formation processes are increased. Excessive remodelling leads to disruption of trabecular connections and their perforation. Such weakening of structure in consequence causes bone tissue microdamages. Depressed reaction of osteoblasts and osteocytes for reparation leads to accumulation of microdamages what generates microcracks and in consequence increased fracture risk.

The ideal model of bone quality improvement is to restore bone mass and structure in this way so should regain the same strength it had had before osteoporotic deterioration, which unfortunately could have already lasted even 20 years (e.g. in 70-yr-old woman). Mode of anti-osteopotorotic molecule action might relay on direct effect on bone cells, mainly via receptor (estrogen, SERM-raloxifene, PTH, anti-RANKL), modification of extracellular biochemical processes of bone metabolism and alteration of bone mineral substance solubility. Decrease of fracture is the clinical verification of bone quality improvement. Mechanical tests of bone strength are a credible measure of bone strength, and bone histomorphometry is an indirect measure.

Osteoblast is the cell responsible for bone formation and resorption. Raloxifene, a representative of SERMs, modulates estrogen receptor (ER α, ER β). As a result number, activity and life spam of osteoblasts is increased, which produce more osteoinductive proteins and cytokins. Simultaneously osteoclasts activity is depressed implementing RANKL system and cytokins. Osteoclasts recruitment, activity is decreased and apoptosis is accelerated. 24,3% decrease of remodelling activation and vague increase ob trabeculae volume was found in histomorphometric assessment. Slight regain of bone mass with significant reduction of spinal fractures but not peripheral fractures turned out as clinical achievement.

Bisphosphonates have only antiresorptive mode of action. They bound to bone hydroxyapatites decreasing their solubility, depress recruitment and activity of osteoclasts accelerating their apoptosis. Remodelling activation is dramatically inhibited – 92-87%. This causes increased mineralization with a minimal increase of trabeculae volume. Hypermineralisation might lead to microdamage and combined with decrease of resorption might make impossible its repair. In clinical practice we observe considerable increase of bone mass and significant decrease of spinal and non-spinal fractures.

Strontium ranelate showed both antiresorptive and bone formation action. It decreases mineral solubility, depresses osteoclastic and increases ectoblastic activity. 60% decrease of orthoclastic activity and 41% trabeculae volume increase was documented in experimental studies. Bone mass and strength was improved in experimental animals. No disturbance in mineralization and linear relation of dose to effect was found in human samples. Both spinal and non-spinal fractures were reduced in clinical trials.

Parathyroid hormone (1-34) when given subcutaneous proved, so far, to be the most effective medication in osteoporosis. Administered in this way rapidly increases bone formation and does not affect bone resorption. Histomorphometry proved outstanding restoration of bone structure due to 48% increase of bone volume and 17% increase of trabeculae thickness. At 18 month therapy 66 % reduction of spinal and 54% non-spinal fracture was documented.

A NEW THERAPEUTIC STRATEGY IN THE MANAGEMENT OF OSTEOPOROTIC PATIENTS

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), s83.

L26
A NEW THERAPEUTIC STRATEGY IN THE MANAGEMENT OF OSTEOPOROTIC PATIENTS

R. Rizzoli
Service of Bone Diseases, WHO Collaborating Center for Osteoporosis Prevention, Department of Rehabilitation and Geriatrics, Geneva University Hospitals, 1211 Geneva 14, Switzerland

Treatments for osteoporosis available today which reduce the risk of fracture, are associated with either decreased or increased bone turnover. Strontium ranelate is a new agent for the treatment of osteoporosis, combining both increased bone formation and decreased bone resorption, thus rebalancing bone turnover in favor of bone formation. Preclinical studies have shown an increase in ultimate strength, particularly through an increased plastic energy. Thus, bone formed under strontium ranelate treatment is able to withstand greater deformation before fracture while possessing similar elastic properties to normal bone. The 3D-microcomputerized tomography and histomorphometry analysis have demonstrated an improvement in trabecular (trabecular bone mass, connectivity, microgeometry) and cortical (external diameter and cortical thickness) microarchitecture as a consequence of the positive bone balance
A phase 3 program with strontium ranelate has demonstrated its antifracture efficacy whatever the severity of osteoporosis. Strontium ranelate prevents the first and the subsequent vertebral fracture. Indeed, strontium ranelate significantly decreases the relative risk of new vertebral fracture by 48% in osteoporotic patients without prevalent vertebral fracture, and by 41% in patients with prevalent vertebral fracture, over 3 years. In addition, strontium ranelate reduces the relative risk of clinical vertebral fracture by 52% as early as the first year of treatment.
Strontium ranelate also reduces the relative risk of all peripheral fractures by 16%. This agent decreases the relative risk of hip fracture by 36% in patients aged 74 years or more and with a femoral neck bone mineral density -3SD (corresponding to -2.4SD in the Third National Health and Nutrition Examination Survey [NHANES III] reference range). The efficacy of strontium ranelate was even specifically demonstrated in elderly patients (age 80 years) who were shown to have a significant reduction in both vertebral (relative risk -32%; P=0.013) and peripheral (-31%; P=0.011) relative risks of fracture over 3 years.
Strontium ranelate is well tolerated and significantly improves patients’ quality of life compared with the placebo group. Therefore, strontium ranelate is a new first-line and rapidly acting treatment for postmenopausal women with osteoporosis, with early (after 1 year) and sustained (over 3 years) vertebral antifracture efficacy, whatever the severity of the disease.

L26
NOWA STRATEGIA TERAPEUTYCZNA W LECZENIU PACJENTÓW Z OSTEOPOROZĄ

R. Rizzoli
Service of Bone Diseases, WHO Collaborating Center for Osteoporosis Prevention, Department of Rehabilitation and Geriatrics, Geneva University Hospitals, 1211 Geneva 14, Switzerland

Dostępne dziś leki na osteoporozę, które redukują ryzyko złamania mają związek ze wzrostem lub spadkiem obrotu kostnego. Ranelinian strontu to nowy lek w leczeniu osteoporozy, łączący zarówno wpływ na zwiększone kościotworzenie jak i zmniejszoną resorpcję kości, a zatem zmieniający równowagę obrotu kostnego na korzyść kościotworzenia. Badania przedkliniczne wykazały wzrost granicznej wytrzymałości kości szczególnie poprzez zwiększonie energii plastycznej kości. Stąd kość uformowana przy leczeniu ranelinianem strontu jest w stanie znieść większe odkształcenie przed złamaniem posiadając jednocześnie właściwości elastyczne podobne do normalnej kości. Analizy mikrotomografii komputerowej 3D i histomorfometrii wykazały poprawę mikroarchitektury kości beleczkowej (masa beleczek kostnych, połączenia mikrogeometria) i kości korowej (zewnętrzny obwód, grubość warstwy korowej) jako konsekwencję przewagi odbudowy kości.
Badanie III fazy z ranelinianen strontu wykazało jego skuteczność przeciwzłamaniową niezależnie od stopnia ciężkości osteoporozy. Ranelinian strontu zapobiega pierwszemu a także kolejnym złamaniom kręgów. W rzeczywistości ranelinian strontu znacznie zmniejsza względne ryzyko nowego złamania kręgów o 48% u chorych z osteoporozą bez wcześniejszych złamań kręgów i o 41% u chorych z wcześniejszymi złamaniami kręgów w ciągu 3 lat. Co więcej, ranelinian strontu redukuje względne ryzyko klinicznego złamania kręgowego o 52% nawet już po 1 roku leczenia.
Ranelinian strontu redukuje również względne ryzyko wszystkich złamań obwodowych o 16%. Lek ten zmniejsza ryzyko względne złamania biodra o 36% u pacjentów powyżej 74 roku życia i z gęstością mineralną w szyjce kości udowej -3SD (co odpowiada -2.4SD w skali referencyjnej Third National Health and Nutrition Examination Survey [NHANES III]). Skuteczność raleninianu strontu była szczególnie widoczna u starszych pacjentów (w wieku 80 lat), u których wykazano znaczną redukcję ryzyka względnego zarówno złamań kręgowych (ryzyko względne -32%; P=0.013) jak i obwodowych (-31%; P=0.011) w ciągu 3 lat.
Raleninian strontu jest dobrze tolerowany i znacznie poprawia jakość życia pacjentów w porównaniu do grupy placebo. Dlatego też raleninian strontu jest nowym szybko działającym leczeniem pierwszego rzutu dla kobiet z osteoporozą po menopauzie ze wczesną (po 1 roku) i trwałą (ponad 3 lata) skutecznością przeciw złamaniom kręgowym, bez względu na stopień ciężkości choroby.

MONO, MULTIPLE OR SEQUENTIAL THERAPY?

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), s85-87.

L28
MONO, MULTIPLE OR SEQUENTIAL THERAPY?

W.P. Olszynski
c/o 103 – 39, 23rd Street East, SASKATOON, Saskatchewan S7K 0H6, Canada

Keywords: osteoporosis, antiresorptive therapy, bisphosphonates, hormone replacement therapy, calcitonin, and, intermittent therapy

Mono therapy is the administration of a single antiresorptive agent. Calcium or vitamin D alone or in combination are rarely considered an active antiresorptive therapy when in fact they are. In the current discussion it is recognized that both vitamin D and calcium are mild antiresorptive agents in their own right, but it is also assumed that all patients administered other antiresorptives will be also administered vitamin D and calcium concomitantly. Both calcium and vitamin D are necessary adjuncts to therapy, but should not be considered a treatment for osteoporosis. Therefore, a true mono therapy with antiresorptives is a very rare, and less than ideal, situation. The greatest amount of data that is available is with the use of an antiresorptive therapy alone. The antifracture efficacy of the bisphosphonates has been repeatedly demonstrated over a three year period, with evidence for sustained bone mineral density (BMD) gains to five years with risedronate and ten years with alendronate therapy. With the development of the once-weekly formulations, the tolerance and adherence to the amino-bisphosphonates has increased. The amino-bisphosphonates should be the first choice for long-term antifracture therapy. The results of the Women’s Health Initiative Trial (WHI) demonstrated that while conjugated estrogen did have an antifracture efficacy, the overall risks involved were greater than the benefit gained. As a result the use of estrogens has plummeted worldwide. The use of calcitonin as a mono therapy has been infrequently studied, and while it has demonstrated efficacy at the spine, has not demonstrated antifracture efficacy at the hip and thus should be reserved for second line use in osteoporosis or for use as an analgesic after spinal fracture. Raloxifene has been demonstrated to be efficacious for preventing fractures of the spine and for preventing non-vertebral fractures.

Multiple therapy is the concomitant use of two or more antiresorptive therapies. The most frequently reported multiple antiresorptive therapies have been with a bisphosphonate and estrogen. Generally, their combined use provides little added BMD benefit to either alone, but with an increased risk profile. Alendronate and raloxifene have been used together and have been reported to result in better gains in BMD and suppression of markers of bone turnover than either alone. Alendronate has been taken concomitantly with teriparatide (an anabolic therapy), but the data has demonstrated that the effect was less than with teriparatide alone.

Sequential therapy is the use of one antiresorptive therapy, followed by a different antiresorptive therapy. Evidence is mounting for the use of bisphosphonates after the cessation of estrogen, mostly due to the large numbers of women adopting bisphosphonates in the place of estrogen after the results of the WHI trial. It has been reported that the use of a bisphosphonate after cessation of estrogen maintains or increases bone mineral density. Use of alendronate following teriparatide therapy has demonstrated positive BMD results. However, use of alendronate before teriparatide therapy has been reported to blunt the response of teriparatide for at least six months.

L28
MONOTERAPIA, TERAPIA WIELOLEKOWA CZY SEKWENCYJNA?

W.P. Olszynski
c/o 103 – 39, 23rd Street East, SASKATOON, Saskatchewan S7K 0H6, Kanada

Słowa kluczowe: osteoporoza, leczenie antyresorpcyjne, bisfosfoniany, hormonalna terapia zastępcza, kalcytonina, leczenie przerywane

Monoterapia to podawanie jednego leku antyresorpcyjnego. Wapno i witamina D same lub ich kombinacja są rzadko uznawane za aktywną terapię antyresorpcyjną, podczas gdy są nią w rzeczywistości. We współczesnej dyskusji naukowej uznaje się, że zarówno witamina D jak i wapno są same w sobie łagodnymi substancjami antyresorpcyjnymi, jednakże zakłada się, że wszyscy pacjenci przyjmujący inne leki antyresorpcyjne będą również jednocześnie zażywali witaminę D i wapno. Zarówno wapno i witamian D są niezbędnym dopełnieniem leczenia, ale same nie powinny być uznawane za leczenie osteoporozy. Dlatego prawdziwa monoterapia lekami antyresorpcyjnymi jest bardzo rzadką i mniej niż idealną sytuacją. Największa ilość dostępnych danych obejmuje stosowanie samej terapii antyresorpcyjnej. Skuteczność przeciwzłamaniowa bisfosfonianów była wielokrotnie przedstawiana w ciągu ostatnich 3 lat z danymi o zwiększeniu gęstości mineralnej kości (BMD) w okresie od 5 lat dla terapii rizedronianem do 10 lat dla terapii alendronianem. Wraz z rozwojem dawek jednotygodniowych wzrosła tolerancja i systematyczność terapii aminobisfosfonianami. Wyniki badania Women’s Health Initiative Trial (WHI) wykazały, że wprawdzie terapia skoniugowanymi estrogenami miała skuteczność przeciwzłamaniową, jednakże związane z nią całkowite ryzyko było wyższe niż uzyskiwane korzyści. W rezultacie tego zażywanie estrogenów gwałtownie zmalało na całym świecie. Stosowanie kalcytoniny w formie monoterapii było rzadko badane i ponieważ kalcytonina wykazała skuteczność przeciwzłamaniową w kręgosłupie, natomiast nie wykazała skuteczności dla bliższego końca kości udowej powinna być zarezerwowana jako lek drugiego rzutu przy osteoporozie lub jako lek przeciwbólowy w złamaniach kręgosłupa. Raloksyfen okazał się być efektywny w zapobieganiu złamaniom kręgosłupa i złamań pozakręgowych.

Terapia wielolekowa to jednoczesna terapia za pomocą 2 lub więcej leków antyresorpcyjnych. Najczęściej opisywaną terapią wielolekową jest stosowanie bisfosfonianów i estrogenów. Ogólnie ich kombinacja przynosi małą korzyść we wzroście BMD w porównaniu do osobnego ich zastosowania, jednakże zwiększa profil ryzyka. Są doniesienia, że alendronian i raloksyfen stosowane razem dają lepsze wyniki wzrostu BMD i obniżenia poziomu markerów obrotu kostnego, niż stosowane osobno. Alendronian był stosowany jednocześnie z parathormonem (terapia anaboliczna), jednakże dane ukazują, że efekt terapeutyczny był gorszy niż przy użyciu samego parathormonu.

Terapia sekwencyjna to użycie jednego z leków antyresorpcyjnych, po którym stosuje się inny lek antyresorpcyjny. Wzrasta ilość danych na temat stosowania bisfosfonianów po zaniechaniu terapii estrogenami, głównie ze względu na dużą liczbę kobiet przechodzących z estrogenów na bisfosfoniany po wynikach badania WHI. Donosi się, że stosowanie bisfosfonianów po zaprzestaniu zażywania estrogenów utrzymuje lub zwiększa gęstość mineralną kości. Stosowanie alendronianu po terapii parathormonem również przynosi pozytywne wyniki BMD. Jednakże doniesiono, że stosowanie alendronianu przed terapią parathormonem powoduje brak odpowiedzi terapeutycznej na leczenie parthormonem przez co najmniej 6 miesięcy.

CONTINUOUS AND INTERMITTENT REGIMENS OF BISPHOSPHONATES IN THE MANAGEMENT OF POSTMENOPAUSAL OP […]

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), s84-85.

L27
CONTINUOUS AND INTERMITTENT REGIMENS OF BISPHOSPHONATES IN THE MANAGEMENT OF POSTMENOPAUSAL OSTEOPOROSIS

Papapoulos S.E.

Department of Endocrinology and Metabolic Diseases, Leiden University Medical Center, Albinusdreef 2, 2333 ZA Leiden, The Netherlands

Bisphosphonates are very effective treatments of postmenopausal osteoporosis. Daily administration decreases the rate of bone turnover, increases bone mineral density (BMD) at relevant skeletal sites, maintains or improves structural and material properties of bone tissue and significantly reduces the risk of fractures. Any treatment of a chronic disease, such as osteoporosis, should not only be efficacious but also convenient and devoid of side effects. To improve patient convenience and long-term adherence to treatment and to reduce potential gastrointestinal complications that may be associated with daily use, once-weekly regimens with alendronate and risedronate were developed. These regimens provide the sum of seven daily doses and are pharmacologically equivalent to the daily regimens. Consistent with the pharmacological properties of bisphosphonates and the principles of bone cell biology, the once-weekly administration of a bisphosphonate should be considered continuous treatment and should be distinguished from the administration of bisphosphonates at longer drug-free intervals commonly referred to as intermittent regimens. Although once-weekly regimens significantly improved patient adherence to treatment, several studies have shown that this remains poor with less than half of the patients showing adequate persistence to treatment after one year. Development of regimens with longer drug-free intervals with optimal efficacy, requires evaluation of the dose and mode of administration of the bisphosphonate in relation to the interval between doses. This has been extensively studied with ibandronate given either orally or intravenously and is currently addressed with the other new bisphosphonate zoledronate. In particular, it was shown that an intermittent oral ibandronate regimen with a drug-free interval of 9 to 10 weeks reduced significantly the risk of vertebral fractures in women with postmenopausal osteoporosis with an efficacy similar to that of daily ibandronate administration. This was the first time that an intermittent bisphosphonate regimen was shown prospectively to have antifracture efficacy and led to the development of a new regimen in which ibandronate was given as a single tablet once a month. On-going studies evaluate the effect of different doses of ibandronate given by intravenous injections once every 3 months. The efficacy of zoledronate was evaluated in a phase II study where it was shown that a short intravenous infusion suppressed bone resorption for one year and significantly increased BMD in osteoporotic women. The antifracture efficacy of a once per year regimen with zoledronate is currently investigated in phase III studies. This significant progress in the pharmacotherapy of osteoporosis with bisphosphonates can lead to tailoring therapy to the needs and preferences of the individual patient.

L27
CIĄGŁA I PRZERYWANA TERAPIA BISFOSFONIANAMI W LECZENIU OSTEOPOROZY POMENOPAUZALNEJ

Papapoulos S.E.

Department of Endocrinology and Metabolic Diseases, Leiden University Medical Center, Albinusdreef 2, 2333 ZA Leiden, Holandia

Bisfosfoniany są bardzo efektywne w leczeniu osteoporozy pomenopauzalnej. Codzienne ich stosowanie zmniejsza wskaźnik obrotu kostnego, zwiększa gęstość mineralną kości (BMD) w odpowiednich miejscach szkieletu, utrzymuje lub polepsza strukturalne i materialne właściwości tkanki kostnej i znacząco redukuje ryzyko złamań. Każde leczenie przewlekłej choroby, takiej jak osteoporoza, powinno być nie tylko skuteczne, ale również dogodne dla pacjentów i pozbawione efektów ubocznych. Aby poprawić wygodę pacjenta i długoterminowe przestrzeganie zaleceń terapeutycznych oraz zredukować potencjalne komplikacje ze strony przewodu pokarmowego, które mogą być związane z codziennym zażywaniem leku, opracowano terapię alendronianem i rizedronianem 1 raz w tygodniu. To leczenie jest odpowiednikiem sumy 7 dawek dziennych i jest farmakologicznie równoważne leczeniu według schematu codziennego.
Zgodnie z farmakologicznymi właściwościami bisfosfonianów i podstawami biologii komórek kostnych stosowanie bisfosfonianów 1 raz w tygodniu powinno być uważane za terapię ciągłą w odróżnieniu od dłuższych przerw powszechnie odpowiadających leczeniu przerywanemu.
Wprawdzie leczenie 1 raz w tygodniu poprawiło znacząco systematyczność zażywania, jednakże wiele badań wykazało, że mniej niż połowa pacjentów wykazuje odpowiednią wytrwałość zażywania leków po roku. Opracowanie terapii z dłuższymi przerwami w stosowaniu leków z optymalną skutecznością wymaga określenia dawki i sposobu podawania bisfosfonianu w relacji do przerwy między podaniami. Było to intensywnie badane przy ibandronianie podawanym zarówno doustnie jak i dożylnie i jest obecnie badane w przypadku nowego bisfosfonianu – zolendronianu. W szczególności wykazano, że przerywana doustna terapia ibandronianem z 9-10 tygodniową przerwą w stosowaniu leku, znacząco zredukowała ryzyko złamań kręgowych u kobiet z osteoporozą pomenopauzalną ze skutecznością podobną do codziennego podawania ibandronianu. Był to pierwszy przypadek, w którym wykazano prospektywnie, że przerywana terapia bisfosfonianem ma skuteczność przeciwzłamaniową, co doprowadziło do opracowania nowej terapii, w której ibandronian był podawany jako pojedyncza tabletka 1 raz w miesiącu.
Aktualnie przeprowadzane badania oceniają skuteczność różnych dawek ibandronianu podawanych dożylnie raz na 3 miesiące. Skuteczność zolendronianu została oceniona w badaniu 2 fazy, gdzie wykazano, że krótkie dożylne wlewy obniżyły resorpcję kości przez rok i znacząco zwiększyły BMD u kobiet z osteoporozą. Skuteczność przeciwzłamaniowa terapii zolendronianem 1 raz w roku jest aktualnie oceniana w badaniu III fazy. Ten znaczny postęp w farmakoterapii osteoporozy z użyciem bisfosfonianów może doprowadzić do lepszego dopasowania leczenia do potrzeb i wymagań poszczególnych pacjentów.