1

L18 BURDEN OF OSTEOPOROTIC FRACTURES IN EUROPE

|
III Środkowo Europejski Kongres Osteoporozy i Osteoartrozy oraz XV Zjazd Polskiego Towarzystwa Osteoartrologii i Polskiej Fundacji Osteoporozy, Kraków 24-26.09.2009

Streszczenia:
Ortopedia Traumatologia Rehabilitacja 2009, vol 11 (Suppl. 2), s:68-69.
 
 
 
L18
BURDEN OF OSTEOPOROTIC FRACTURES IN EUROPE
 
Reginster J-Y 
Department of Public Health Sciences – University of Liege and CHU Centre-Ville – Liege
 
Osteoporosis is widely recognised as a major public health concern. It is defined as a systematic skeletal disease characterised by bone mass and micro-architectural deterioration of bone tissue, with a consequent increase in bone fragility and susceptibility to fracture. Common sites for osteoporotic fracture are spine, hip, distal forearm and proximal humerus. The remaining lifetime probability in women at the menopause for fracture at anyone of these sites exceeds that of breast cancer (approximately 12 %) and the likelihood of a fracture at any of these sites is 40 % or more in developed countries, a figure close to the probability of coronary heart disease. In the year 2000, there were estimated to be 620.000 new fractures at the hip, 574.000 at the forearm, 250.000 at a proximal humerus and 620.000 clinical spine fractures in men and women aged 50 years or more in Europe. These fractures accounted for 34.8 % of such fractures worldwide. Collectively, all osteoporotic fractures accounted for 2.7 million fractures in men and women in Europe, at a direct cost of 36 billion euros. It is also widely recognised that osteoporosis and the consequent fractures are associated with increased mortality, with the exception of forearm fractures. Mortality among hip fracture patients is high, both during admission (4 % to 7 % and after discharge; 6 % to 10 % one month after admission; 13 % to 17 % three months after admission). Twelve months after admission, mortality rates in Europe and North America spam a range from 18 % to 20-25 %. Men have a higher mortality than women. The International Osteoporosis Foundation guidelines, suggest that a value of 0.797 should be considered, for loss in QALY attributable to a hip fracture during the first year. Among the studies conducted more recently than these guidelines, the annual loss in QALY was calculated at 0.83 at twelve months. The financial burden of hip fractures has been investigated in various countries and settings. The average direct cost of a hip fracture, in five European countries, was valuated at 9.674 euros (2002). In a societal perspective, most of the authors consider that direct cost account for 27-66 % of the overall expenses related to the global management of hip fracture. When adjusting for 2006, the most recent assumption for the direct costs linked to hospitalisation following a hip fracture were estimated between 9.277 euros and 17.117 euros.
Osteoporosis should, subsequently, be considered as a first-line priority, for health resources allocation, in a cost-conscious perspective of the management of chronic disorders.

 
 
L18
ZAGROŻENIE ZŁAMANIAMI OSTEOPOROTYCZNYMI W EUROPIE
 
Reginster J-Y 
Department of Public Health Sciences – University of Liege and CHU Centre-Ville – Liege
 
Osteoporoza jest powszechnie postrzegana jako duży problem współczesnej ochrony zdrowia. Jest ona definiowana jako systemowa choroba układu kostnego charakteryzująca się niską masą kostną oraz zaburzeniami mikroarchitektury tkanki kostnej wraz ze zwiększającym się osłabieniem kości i ich podatnością na złamania. Najczęstszymi lokalizacjami złamań osteoporotycznych są: kręgosłup, szyjka kości udowej, dalszy koniec przedramienia oraz bliższy koniec kości ramiennej. Prawdopodobieństwo wystąpienia złamania w którejkolwiek z ww. lokalizacji u kobiet w okresie menopauzy jest większe niż możliwość wystąpienia raka piersi (około 12 %) oraz jest około 40% większe w krajach rozwiniętych, która to wartość jest zbliżona do prawdopodobieństwa wystąpienia choroby wieńcowej. Szacuje się, że w Europie, w roku 2000 wystąpiło 620.000 nowych złamań w biodrze, 574.000 złamań przedramienia, 250.000 złamań bliższego końca kości ramiennej oraz 620.000 złamań kręgowych u kobiet i mężczyzn w wieku 50 lat i starszych. Złamania te stanowiły 34,8% wszystkich złamań tego typu na świecie. Ogółem u kobiet i mężczyzn wystąpiło 2,7 miliona złamań osteoporotycznych, koszty leczenia których wyniosły 36 miliardów euro. Powszechnie również wiadome jest, że osteoporoza oraz będące jej efektem złamania, z wyjątkiem złamań przedramienia, powodują zwiększenie śmiertelności. Śmiertelność wśród pacjentów ze złamaniem biodra jest wysoka zarówno u pacjentów przyjętych do szpitala (4 do 7%) jak również po wypisaniu (6-10% jeden miesiąc po wypisie oraz 13 – 17% 3 miesiące po hospitalizacji). Śmiertelność w rok po hospitalizacji w Europie i Ameryce Północnej wynosi od 18 do 20-25% oraz jest wyższa u mężczyzn niż u kobiet. Według wytycznych Międzynarodowej Fundacji Osteoporozy (IOF) w ciągu pierwszego roku po złamaniu w biodrze należy rozpatrywać spadek wskaźnika QALY rzędu 0,797. W badaniach przeprowadzonych przed powstaniem wspomnianych wytycznych roczny spadek wskaźnika QALY wyliczono na 0,83. Ogólne koszty złamań osteoporotycznych były badane w różny sposób w wielu krajach. Średni bezpośredni koszt złamania w biodrze w pięciu krajach europejskich oszacowane na 9.674 euro (2002). Ze społecznego punktu widzenia, większość autorów przewiduje, że koszty bezpośrednie będą stanowiły 27-66% wszystkich wydatków światowych związanych z leczeniem złamań w biodrze. Najbardziej aktualne dane w odniesieniu do roku 2006 szacują koszty bezpośrednie związane z hospitalizacją po złamaniu biodra między 9.277 euro i 17.117 euro.
Osteoporoza powinna zatem być traktowana priorytetowo przy rozdzielaniu środków publicznych przeznaczonych na leczenie chorób przewlekłych.



Mechanisms of hip fracture in a sideways fall: lessons for prevention and treatment

|

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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