Μέτρηση Τ2* στα οστά μετεμμηνοπαυσιακών γυναικών, για την εκτίμηση της οστεοπόρωσης με μαγνητικό συντονισμό
Loading...
Date
2013-07-09
Authors
Τσιάλιος, Παναγιώτης
Journal Title
Journal ISSN
Volume Title
Publisher
Abstract
Η οστεοπόρωση αποτελεί την πιο συχνή μεταβολική διαταραχή των οστών που οδηγεί σε αυξημένη ευθραυστότητα αυτών και κατά συνέπεια σε χαμηλής ενέργειας κατάγματα. Τα συνηθέστερα οστεοπορωτικά κατάγματα συμβαίνουν στην περιοχή της πηχεοκαρπικής άρθρωσης, στους σπονδύλους καθώς και στο ισχίο, οστά δηλαδή στα οποία η αναλογία σπογγώδους και φλοιώδους οστού είναι συγκεκριμένη. Λόγω του μεγέθους του προβλήματος, υπάρχει μεγάλο ενδιαφέρον για την εκτίμηση της οστεοπόρωσης και κατ’ επέκταση τη πρόβλεψη του κινδύνου κατάγματος. Μια σειρά από διαφορετικές τεχνικές έχουν αναπτυχθεί για τη μέτρηση διαφόρων σκελετικών περιοχών ως μέσο για την εκτίμηση του κινδύνου κατάγματος. Η απορροφησιομετρία ακτίνων-Χ διπλής ενέργειας (DXA) είναι η τεχνική που χρησιμοποιείται πιο συχνά για την διάγνωση της οστεοπόρωσης μέσω της εκτίμησης της οστικής πυκνότητας BMD. Ωστόσο, στην πραγματικότητα, μόνο το 60% της διακύμανσης της οστικής αντοχής μπορεί να εξηγηθεί από τις διακυμάνσεις της επιφανειακής οστικής πυκνότητας.
Στη συγκεκριμένη μελέτη σταθήκαμε κυρίως στην απορροφησιομετρία ακτίνων-Χ διπλής ενέργειας, στην περιφερική ποσοτική υπολογιστική τομογραφία (pQCT) και στην απεικόνιση μαγνητικού συντονισμού (MRI). Κλινικές και πειραματικές μελέτες έχουν δείξει ότι η απεικόνιση μαγνητικού συντονισμού έχει το δυναμικό να είναι μια χρήσιμη μέθοδος για την μελέτη του σπογγώδους οστού. Το τεχνικό υπόβαθρο αυτής της μεθόδου μπορεί να εξηγηθεί από τις διαφορές της μαγνητικής επιδεκτικότητας στην διεπιφάνεια μεταξύ του σπογγώδους οστού και του μυελού των οστών, που οδηγούν σε χωρικές ανομοιογένειες του μαγνητικού πεδίου. Αυτές οι ανομοιογένειες έχουν ως αποτέλεσμα την εκτροπή της συμφασικότητας της εγκάρσιας μαγνήτισης. Αυτό οδηγεί στην μεταβολή της τιμής του Τ2* του μυελού του οστού. Η μεταβολή του Τ2* μαζί με τα χαρακτηριστικά αυτού του χρόνου χαλάρωσης παρέχουν πληροφορίες για την πυκνότητα και την δομή του περιβάλλοντος σπογγώδους οστικού πλέγματος (ms).
Οι κύριοι στόχοι της παρούσας μελέτης ήταν: α) Ο προσδιορισμός της ικανότητας των μετρήσεων του ενεργού εγκάρσιου χρόνου χαλάρωσης Τ2* να επιτύχει διάκριση μεταξύ γυναικών με φυσιολογική ή οστεοπορωτική αρχιτεκτονική του σπογγώδους οστού. β) Η συσχέτιση του εγκάρσιου χρόνου χαλάρωσης Τ2* με τους δείκτες aBMD, vBMD και Trabecular Density που λαμβάνεται μέσω των εξετάσεων DXA και pQCT αντίστοιχα. γ) Η εκτίμηση της ακρίβειας των μετρήσεων του Τ2* μαγνητικού συντονισμού σε συγκεκριμένα τμήματα του ανθρώπινου σώματος με πρωτεύοντα στόχο την περιοχή της οσφυϊκής μοίρας και της κνήμης.
Μετά από τη σχετική έγκριση των Επιτροπών Βιοηθικής και Έρευνας του Π.Γ.Ν. «Αττικόν» και του Γ.Ν.Α. «ΚΑΤ», στη μελέτη μας συμμετείχαν 15 μετεμμηνοπαυσιακές γυναίκες και 5 υγιείς, οι οποίες αποτέλεσαν την ομάδα ελέγχου. Όλες οι συμμετέχοντες πραγματοποίησαν τις εξετάσεις των pQCT κνήμης και οστικής πυκνότητας ΟΜΣΣ, στα ίδια συστήματα pQCT και DXA του Γ.Ν.Α. «ΚΑΤ». Έπειτα, για την διεξαγωγή της μαγνητικής τομογραφίας ΟΜΣΣ-κνήμης, οι 15 μετεμμηνοπαυσιακές γυναίκες χωρίστηκαν σε δυο ομάδες. Η Α ομάδα αποτελούμενη από 9 μετεμμηνοπαυσιακές γυναίκες, πραγματοποίησε την μαγνητική τομογραφία στον μαγνητικό τομογράφο του Ευγενίδειου Θεραπευτηρίου και αντίστοιχα, η Β ομάδα αποτελούμενη από 6 μετεμμηνοπαυσιακές γυναίκες πραγματοποίησε την μαγνητική τομογραφία στον μαγνητικό τομογράφο του Π.Γ.Ν. «Αττικόν». Η ομάδα των 5 υγιών ατόμων, πραγματοποίησε την εξέταση και στα δυο συστήματα μαγνητικής τομογραφίας, ώστε να διερευνηθεί το κατά πόσον η ένταση του μαγνητικού πεδίου επηρεάζει τις παραμέτρους που επρόκειτο να υπολογιστούν.
Για τον υπολογισμό της οστικής πυκνότητας της οσφυϊκής μοίρας, ελήφθησαν προσθοπίσθιες προβολές της ΟΜΣΣ και πιο συγκεκριμένα των οσφυϊκών σπονδύλων Ο1 – Ο4 και υπολογίστηκε τόσο η μέση τιμή BMD των Ο1 – Ο4, όσο και η τιμή BMD κάθε σπονδύλου ξεχωριστά. Επιπρόσθετα, σε κάθε ασθενή ελήφθησαν υπόψη τα στοιχεία που προκύπτουν από την μελέτη της τομής 4% του μήκους της κνήμης από την κάτω αρθρική επιφάνεια. Η τομή 4% παρέχει πληροφορίες για το σπογγώδες οστό και οι προτεινόμενες παράμετροι που συλλέχθηκαν ήταν η ογκομετρική πυκνότητα του σπογγώδους οστού (trabecular density) και η ολική πυκνότητα οστού (total density, vBMD).
Στην απεικόνιση μαγνητικού συντονισμού, ελήφθησαν ακολουθίες πολλαπλών αντηχήσεων (multi echo) και πολλαπλών τομών (multi slice) για την μέτρηση του εγκάρσιου χρόνου χαλάρωσης T2* χωρίς καταστολή λίπους σε εγκάρσιο και στεφανιαίο επίπεδο. Εν συνεχεία, για την εκτίμηση του εγκάρσιου χρόνου χαλάρωσης T2 ελήφθησαν ανατομικές ακολουθίες Τ2 προσανατολισμού χωρίς καταστολή λίπους σε εγκάρσιο και στεφανιαίο επίπεδο. Στην κεντρική τομή που αντιστοιχεί στο 4% του μήκους της κνήμης από την κάτω αρθρική επιφάνεια καθώς και στις κεντρικές τομές των οσφυϊκών σπονδύλων Ο1 – Ο4, σχεδιάστηκαν οι περιοχές ενδιαφέροντος (ROI) σε όλες τις εικόνες διαφορετικών ΤΕ. Εν συνεχεία, με τη χρήση του λογισμικού IDL πραγματοποιήθηκε αλγόριθμος ανάλυσης Levenberg – Marquadt με τον οποίον έγινε ο υπολογισμός των χρόνων Τ2* και Τ2.
Τα αποτελέσματα στην παρούσα μελέτη δείχνουν μια σημαντική θετική συσχέτιση των παραμέτρων οστικής πυκνότητας των περιοχών της ΟΜΣΣ και της κνήμης μεταξύ τους, (r= 0.76 – 0.86, p<0.05). Επιπρόσθετα, έγινε συσχέτιση όλων των παραμέτρων της οστικής πυκνότητας με την ηλικία των εξεταζόμενων γυναικών, όπου σημειώθηκαν ικανοποιητικές αρνητικές συσχετίσεις, (r= -0.66 - -0.73, p<0.05). Ακόμα, σημειώθηκε ικανοποιητική θετική συσχέτιση του εγκάρσιου χρόνου χαλάρωσης T2*, ιδιαίτερα για την περιοχή της κνήμης, με την ηλικία των εξεταζόμενων γυναικών (r= 0.59 – 0.67, p<0.05).
Για το σύστημα των 3Τ, ο χρόνος Τ2* στην περιοχή της οσφυϊκής μοίρας ήταν μικρότερος στην ομάδα ελέγχου (4,9 ± 0,4 ms) σε σχέση με την ομάδα Β των μετεμμηνοπαυσιακών γυναικών (5,5 ± 0,8 ms). Για τους χρόνους Τ2, η διαφοροποίηση φάνηκε να είναι πιο ξεκάθαρη, καθώς για την ομάδα ελέγχου, ο χρόνος Τ2 ήταν 65,7 ± 2,4 ms, ενώ για την ομάδα Β 84,7 ± 2,7 ms. Για τις μετρήσεις στην περιοχή της κνήμης, οι χρόνοι Τ2* που καταγράφηκαν ήταν 7,8 ± 0,6 ms για την ομάδα ελέγχου και 9,4 ± 0,4 ms για την ομάδα Β και την mFFE ακολουθία. Αντίστοιχα για την shortest ακολουθία οι χρόνοι χαλάρωσης ήταν 9,0 ± 0,5 ms και 10,8 ± 0,4 ms. Ωστόσο, η διαφορά στους χρόνους Τ2 των δυο ομάδων δεν επέτρεψε τον ασφαλή διαχωρισμό τους, με κριτήριο τον χρόνο αυτό.
Για το σύστημα του 1.5 Τ, ο χρόνος Τ2* στην περιοχή της οσφυϊκής μοίρας ήταν μικρότερος στην ομάδα ελέγχου (14,0 ± 1,5 ms) σε σχέση με την ομάδα Γ των μετεμμηνοπαυσιακών γυναικών (20,4 ± 1,2 ms). Αντιθέτως, τα αποτελέσματα των χρόνων Τ2, δεν προσέφεραν κάποιο ξεκάθαρο συμπέρασμα. Αναφορικά με τις μετρήσεις της κνήμης, παρατηρήθηκαν ικανοποιητικές διαφορές μεταξύ των χρόνων Τ2* των δυο ομάδων και για τις δυο ακολουθίες (mFFE και mFFE shortest). Οι χρόνοι που σημειώθηκαν ήταν 16,7 ± 1,2 ms για την ομάδα ελέγχου και 20,9 ± 1,7 ms για την ομάδα Γ και την mFFE ακολουθία. Αντίστοιχα, για την shortest ακολουθία οι χρόνοι χαλάρωσης ήταν 16,5 ± 1,2 ms και 20,6 ± 1,6 ms. Επίσης, η διαφορά των χρόνων Τ2 των δυο ομάδων ήταν ικανοποιητική, (91,6 ± 2,4 ms για την ομάδα Α και 99,0 ± 2,8 ms για την ομάδα Γ).
Συμπερασματικά, η παρούσα μελέτη απέδειξε πως μέσω του φαινομένου της αποκατάστασης μαγνητικού συντονισμού και κατ’ επέκταση της μέτρησης των εγκάρσιων χρόνων αποκατάστασης (χαλάρωσης) T2* και T2, μπορούν να εκτιμηθούν μεταβολές της κατάστασης των οστών που σχετίζονται με την ηλικία και την οστική πυκνότητα, μεταξύ υγιών και μετεμμηνοπαυσιακών γυναικών.
Description
Keywords
Οστεοπόρωση, Μαγνητικός συντονισμός