DENSITOMETRIA

 

Histórico

Antes de métodos dedicados de densitometria óssea serem desenvolvidos, radiografias-padrões da coluna dorsal e lombar eram avaliadas para detecção de qualquer mudança visível dentro da densidade óssea; isso provou ser um método muito subjetivo. Uma perda de 30 a 50% do osso trabecular pode produzir a primeira mudança visível nas radiografias.* Detecção radiográfica de osteoporose tipicamente era atrasada até bem tarde no curso da doença. Frequentemente, a fratura de um osso era o primeiro indicador da presença de osteoporose. A perda medida de altura ou curvatura prévia da coluna torácica resultando em uma aparência “corcunda” são geralmente indicadores de estágios avançados. Equipamento dedicado de densitometria óssea é o melhor método objetivo usado para medir perda de massa óssea nos estágios iniciais antes desses sintomas dramáticos ocorrerem e começarem a afetar a qualidade de vida.

Composição do Osso

Para entender o conceito básico da densitometria óssea, o tecnólogo deve ter entendimento básico da composição do osso e como o processo osteoporótico ocorre. Osso é um tecido vivo que está constantemente sofrendo mudanças para atender às necessidades metabólicas e fisiológicas do corpo. Matriz óssea é 90% colágeno e 10% outras proteínas. Mineral ósseo é a combinação de cálcio e fósforo (hidroxiapatita). Osso cortical faz o eixo dos ossos longos e o envelope exterior de todos os ossos. Osso esponjoso (trabecular) forma a parte interna dos ossos do esqueleto axial. Células ósseas são osteoclastos, osteoblastos, osteócitos e forro celular.

Conteúdo mineral ósseo versus densidade mineral óssea

Conteúdo mineral ósseo (BMC, do inglês bone mineral content) é uma medida da quantidade ou massa do osso medido em gramas (g). Densidade mineral óssea (BMD, do inglês bone mineral density) é a razão do BMC com a área de osso projetada; é a quantidade calculada em unidades de g/cm2. Pontuações T e pontuações Z, usadas na densitometria óssea e descritas mais tarde nessa seção, são determinadas usando a quantidade BMD, às vezes referida simplesmente como densidade óssea.

Propósito

A densitometria óssea é usada para o seguinte:

• Medir BMD

• Detectar perda óssea

• Estabelecer o diagnóstico de osteoporose

• Avaliar o risco de um individuo para fraturas

• Avaliar a resposta do paciente ao tratamento de osteoporose

• Fazer avaliação de fraturas vertebrais

A densitometria óssea é realizada por uma variedade de métodos e técnicas que usam uma radiação ionizante e uma técnica relativamente nova que incorpora o uso de ultrassom. Esses métodos e técnicas são descritos posteriormente nessa seção.

Fatores de Risco e Indicações Clínicas

A Bone Mass Measurement Act de 1998 (anteriormente denominado Balanced Budget Act de 1997) forneceu cobertura Medicare para densitometria óssea medicamente necessária depois de 1° de julho de1998. A densitometria óssea é indicada para indivíduos que atendem a critérios médicos específicos e indivíduos considerados em risco. Fatores de risco para baixa massa óssea incluem:

• Gênero

• Idade avançada

• Histórico familiar

• Etnia

• Habitus do corpo (<25 percentil)

• Estilo de vida

São fatores de risco adicionais:

• Deficiência de estrogênio,

• Deficiência nutricional – deficiências de cálcio ou vitamina D

• Vida sedentária

• Quedas frequentes (por motivos variados),

• Abuso de álcool ou uso de tabaco,

Doenças ou condições específicas também estão associadas ao desenvolvimento de osteoporose, como:

• Hormonal – hipogonadismo, hiperparatireoidismo, hipertireoidismo, diabetes melito (dependente de insulina)

• Artrite reumatoide (acompanha uso de esteroide)

• Condições gastrintestinais – gastrectomia, bypass intestinal, doença de Crohn, doença celíaca

• Medicamentos – anticonvulsivantes, excesso de vitamina A, hormônio da tireoide, medroxiprogesterona (Depo-Provera®), glicocorticoides.

Avaliação do risco de fratura

A predição do risco de fratura é melhorada pela combinação de BMD e fatores de risco clínicos.Indivíduos com múltiplos fatores de riscos clínicos têm um risco maior de fraturas que um indivíduo com menos fatores de risco em um dado BMD. Indivíduos com baixo BMD têm um risco maior para fraturas que indivíduos com maior BMD para um dado número de fatores de risco clínico. Paciente com baixa BMD e múltiplos fatores de risco clínico estão em maior risco de fraturas. Risco de fratura deve ser baseado na BMD e na presença de fatores de risco clínico.

Critério de diagnóstico da organização mundial de saúde para diagnóstico de osteoporose

Com o desenvolvimento de unidades de absortometria de raios X de dupla energia (DXA) capazes de alta precisão e exatidão de medida de BMD, o paradigma para o diagnóstico de osteoporose mudou da ocorrência de uma fratura por fragilidade para o risco de sustentar uma fratura por fragilidade no futuro. Essa mudança na ênfase da presença de uma fratura para o risco de uma fratura está evidente na descrição internacionalmente aceita de osteoporose como uma doença esquelética sistêmica caracterizada por baixa massa óssea e deterioração micro arquitetural no tecido do osso, com o aumento consequente na fragilidade do osso e na suscetibilidade de fraturas. Em vez de calcular o risco de fratura, a Organização Mundial de Saúde (OMS) em 1994 recomendou o uso de BMD para o diagnóstico de osteoporose. Osteoporose em mulheres caucasianas na pós menopausa é definida como um valor BMD maior que 2,5 SDs abaixo da média para uma população jovem normal (p. ex., uma pontuação T <–2,5). A pontuação T é simplesmente o número de SDs, BMD do indivíduo é da média de BMD da população jovem normal do mesmo sexo e origem étnica. A pontuação T de um indivíduo é usada para classificar o indivíduo como normal, osteopênico ou osteoporótico. Normal é definido por uma pontuação T de menos que –1,0; osteopenia (o termo preferido atualmente é baixa massa óssea ou baixa densidade óssea) é uma pontuação T menor que – 1,0, porém maior que –2,5; e osteoporose é uma pontuação T de –2,5 ou menos. Uma classificação adicional de osteoporose grave é dada a indivíduos com uma pontuação T de –2,5 ou menos, com uma ou mais fraturas por fragilidade presentes. BMD relatada em mulheres antes da menopausa ou homens com menos de 50 anos deve ser feita na pontuação Z em vez de pontuação T (especialmente em crianças). Essas pontuações relatam o alcance esperado para idade apropriada dos indivíduos. Nessa categoria, a pontuação Z de –2,0 ou menor é definida como “abaixo do alcance esperado para a idade”, e uma pontuação Z maior que –2,0 é “dentro do alcance esperado para a idade”.

Contraindicações

Densitometria óssea é contraindicada se processos de controle de qualidade e padronizações não são mantidos para assegurar resultados precisos. Outras limitações incluem massa óssea que é muito baixa ou uma parte do corpo que é muito densa na área de interesse. Malformações anatômicas do local anatômico, como as exibidas pela coluna, também podem apresentar resultados menos precisos; exemplos incluem escoliose e cifose. A presença de uma fratura prévia ou uma prótese metálica também impede a medição da BMD no local anatômico afetado. Novos processos como ampliação vertebral (vertebroplastia ou cifoplastia) também podem afetar uma medição precisa da BMD vertebral. Como todo exame radiográfico, uma paciente grávida não deve ser examinada, e os padrões que foram estabelecidos para prevenir exposição negligente do feto devem ser mantidos. Além disso, o paciente deve ser agendado para pelo menos uma semana depois da data de qualquer exame radiográfico de contraste ou com a administração de qualquer isótopo para um estudo de medicina nuclear.

Preparação do Paciente

O paciente é instruído a vestir roupas soltas sem objetos densos (p. ex., cintos, zíper) na área do abdome e da pelve. Protocolo departamental pode requerer que o paciente se dispa e vista um roupão durante o processo para garantir uma aquisição livre de artefatos.

Equipamento, Métodos e Técnicas Principais

Existe uma grande variedade de aparelhos de densidade óssea disponíveis comercialmente. Eles são classificados de acordo com a capacidade de medir um local esquelético especifico. Aparelhos centrais medem coluna e quadril. Esses geralmente também são capazes de medir o antebraço e o corpo como um todo. Aparelhos periféricos são capazes de medir o pulso, calcanhar e dedo. De um ponto de vista histórico, as técnicas desenvolvidas primeiro forneceram a fundação da qual técnicas avançadas foram desenvolvidas recentemente. Densitometria óssea inclui o uso de:

• Absorciometria radiográfica (densitometria periférica)

• Absorciometria de feixe único de energia

• Absorciometria de feixe duplo de energia

• Absorciometria de raios X de energia única

• DXA (densitometria central)

• Absorciometria periférica de dupla energia (densitometria periférica)

• Tomografia quantitativa computadorizada (QCT) (densitometria central)

• Tomografia periférica computadorizada (densitometria periférica)

• Ultrassom quantitativo (QUS) (densitometria periférica)

Absorciometria de raios X de energia dupla (DXA), tomografia quantitativa computadorizada (QCT), e ultrassom quantitativo (QUS) são feitos mais comumente e são descritos nesse capítulo. Absorciometria de feixe único de energia e absorciometria de feixe duplo de energia, que usam fontes radioativas, além de um tubo de raios X, não estão mais em uso clínico.

Absorciometria de raios X de energia dupla

Absorciometria de raios X de energia dupla (DXA) é uma técnica que é comumente usada na prática atualmente. O princípio físico básico do DXA incorpora o uso de um feixe de raios X baixo e alto para determinar a massa da área do tecido. Essa ação pode ser completada pelo uso de um sistema de troca de energia (pulsante) ou raros filtros de terra. Sistemas de troca de energia são alternados entre kilovoltagens altas e baixas específicas. Filtros usados em conjunto com sistemas detectores de discernimento de energia separam o feixe de raios X em energias eficazes altas e baixas. O primeiro desses sistemas usou um único feixe tipo pincel de raios X e detector. Novos sistemas DXA incluem uma construção de feixe em leque com uma coleção de detectores ou, mais recentemente, um método de arco em C. Tais unidades novas são mais rápidas e, dependendo da geometria do feixe, o exame pode ser feito em alguns minutos. DXA, similar a outras técnicas ionizantes de densitometria, começa com uma imagem radiográfica piloto ou olheira para determinar o posicionamento correto e para avaliar a presença de artefatos antes da aquisição completa de informação começar. O local selecionado é analisado, e um relatório de mineral ósseo é gerado. Esse relatório geralmente contém imagem mineral óssea da parte anatômica examinada, medidas de densidade óssea, uma comparação da população normal jovem e de idade correspondente do mesmo sexo e etnia, informação do paciente e informação de controle de qualidade. A informação coletada é comparada com bancos de dados de densidade óssea normal para determinar o diagnóstico.

 

   

Figuras 01 e 02- Sistema DXA e Imagem DXA panorâmica. (Cortesia Hologic Inc., Bedford, Massachusetts.) 

 

 

Figuras 03 e 04- Gráfico idade-BMD. (Cortesia Hologic Inc., Bedford, Massachusetts.). E relatório BMD. (Cortesia Hologic Inc., Bedford, Massachusetts.)

Pontuação Z

Os dois padrões usados para comparar a medida de densidade óssea do paciente são a pontuação Z e a pontuação T. O padrão de pontuação Z compara o paciente com um indivíduo comum da mesma idade e sexo.

Pontuação T

A pontuação T compara o paciente com um indivíduo jovem comum, saudável, do mesmo sexo com pico de massa óssea.* Esses valores podem facilitar a avaliação da presença ou falta do risco de osteoporose para futuras fraturas.

Segurança Radiológica

Como todos os exames radiológicos, os benefícios do exame devem superar os riscos. A dose de radiação que o paciente recebe passando por densitometria óssea é bem menor que a dose usada na radiografia convencional. A dose efetiva de um exame de densidade óssea de coluna e quadril é tipicamente menor que 5 μSv (1 rem = 104 μSv). Níveis base naturais são 5 a 8 μSv por dia. Foi amplamente estabelecido que a base natural de radiação é aproximadamente equivalente a 200 raios X no tórax por ano.* Um exame BMD de 5 μSv irá equivaler a menos que um raio X no tórax. A gama de dose para QCT é maior, em aproximadamente 30 μSv.† Exame de absorciometria de raios X oferece informação diagnóstica a um risco bem baixo comparado com os benefícios potencias. Como a maioria dos protocolos pede um reexame a cada 18 meses para avaliar mudanças, a dose recebida em todo tempo de vida não é uma grande preocupação de saúde. Entretanto, tecnólogos devem sempre aplicar o princípio ALARA para si mesmos e para o paciente.

Seleção de Local e Método

A análise de mineral ósseo pode ser feita em várias localizações do corpo ou por exame de corpo todo. O local selecionado para análise pode ser determinado pelo histórico clínico do paciente e fatores de risco associados. Central/axial é o local de medida mais comum para o uso de DXA em função do seu uso no critério de diagnóstico da OMS de osteoporose. Se o osso trabecular está sendo avaliado, QCT deve ser o método escolhido. Além disso, QCT é a única técnica que fornece análise 3D, produzindo uma verdadeira medida volumétrica. A técnica utilizada pode ser influenciada pelo local selecionado. Quando as aplicações atuais são consideradas, mais frequentemente a seleção de local central/axial é feita com DXA ou QCT. A seleção do local periférico pode ser feira com absorciometria de raios X de energia única, DXA ou QUS.

 Posicionamento (para DXA)

Considerações de posicionamento para DXA são descritas em maior detalhe porque essa é a técnica densitométrica predominantemente usada. Ajustes de posicionamento podem ser necessários em situações especiais, junto com variações anatômicas ou anormalidades de acordo com o protocolo departamental.

Coluna

DXA da coluna lombar é mais frequentemente obtida para avaliação do estado atual e risco de futuras fraturas vertebrais. O paciente é posto na posição supina, com o plano médio sagital alinhado com a linha média da mesa. O tecnólogo deve fazer o paciente levantar a pelve e deitar para garantir que não há rotação pélvica. O tecnólogo então põe o suporte embaixo das pernas do paciente para posicioná-las em um ângulo de 60° até 90° em relação ao tronco para reduzir a curvatura lordótica.

 

Figura 05- Posicionamento para imagem panorâmica da coluna. (Cortesia Hologic Inc., Bedford, Massachusetts.)

A coluna deve estar reta e alinhada com o campo de exame, para ser avaliada pelas imagens radiográficas panorâmicas. Se necessário, o posicionamento pode ser modificado. A imagem deve ser avaliada para garantir uma aquisição livre de artefatos. A região incluída deve ser da T12 até a crista ilíaca para análise ser obtida de L1 ou L2 até L4. Qualquer corpo vertebral anormal não é considerado na avaliação do BMD porque isso pode ser adicionado falsamente na leitura de medida BMD.

 

 

Figura 07- Imagem panorâmica da coluna. (Cortesia Hologic Inc., Bedford, Massachusetts.)

 

Quadril

DXA do quadril é mais valioso para predizer futuras fraturas no quadril. O paciente é posto na posição supina, com o plano médio sagital alinhado com a linha média da mesa. As pernas são estendidas e os sapatos são removidos. O quadril escolhido para análise deve ser determinado por informação sobre qualquer fratura ou doença congênita anterior do quadril. Por exemplo, se há um histórico prévio de fraturas no quadril esquerdo, o direito deve ser selecionado. Se não há histórico prévio de tais fatores, qualquer um pode ser examinado. As pernas são posicionadas como para uma verdadeira incidência anteroposterior (AP) do quadril e rotacionadas internamente, aproximadamente 15° a 20°, para posicionar o colo femoral paralelo à superfície de exame. Um aparelho de apoio de imobilização que permite posicionamento correto geralmente está disponível com a unidade DXA. Esse aparelho ajuda o paciente a manter a posição, garantindo consistência nos estudos subsequentes. Depois de a imagem panorâmica ser obtida, é avaliada para posicionamento adequado e para artefatos externos. A imagem deve incluir o fêmur proximal, com a linha média do corpo femoral paralela à borda lateral do aparelho. Nova tecnologia permite ao tecnólogo examinar o quadril bilateral ao mesmo tempo se não houver fator proibitivo, como prótese de quadril ou pino no quadril, envolvido em um dos quadris.

 

Figura 08- Imagem panorâmica do fêmur proximal. (Cortesia Hologic Inc., Bedford, Massachusetss.) 

 

Antebraço

O antebraço é examinado sob condições específicas como artefatos na coluna ou no quadril, degeneração severa ou artrite, ou escoliose grave. Limitações óbvias de paciente, incluindo limite de excesso de peso da mesa, confinamento em cadeira de roda ou inabilidade de se deitar por culpa de dor extrema, também devem requerer o exame de antebraço como segundo lugar. Hiperparatireoidismo como um diagnóstico existente também pode indicar a necessidade de um exame de antebraço em adição à coluna e ao quadril. Uma grande discordância entre as leituras do quadril e da coluna pode também indicar a necessidade de um exame adicional do antebraço.

Habitus do corpo

Habitus do corpo desempenha um papel em como a análise do mineral ósseo vai ser feita. Se o paciente (p. ex., uma pessoa idosa magra) tem pouco tecido mole na região do quadril, pode ser difícil para o sistema obter uma análise precisa de tecido mole. O tecnólogo deve estar ciente do habitus do corpo e da variação de tecido mole de cada paciente para assegurar que a quantidade apropriada de tecido mole está disponível para análise adequada. Mudanças severas a partir do normal – tanto muito largo e muito fino – podem requerer seleção de um modo de exame diferente para aquisição adequada de dados para análise.

Precisão e exatidão do DXA

Precisão, que comumente é referida como “reprodutibilidade”, é a habilidade da técnica de medida quantitativa de repetir o mesmo resultado numérico quando é feita repetidamente de forma idêntica. Em um sistema DXA, reprodutibilidade é a habilidade de obter valores consistentes de BMD em medições repetidas no mesmo paciente em um curto período de tempo. Para medir a perda óssea ou a eficácia do tratamento, alta precisão (p. ex., pequena variação na medição) é essencial. Precisão determina a mudança menos significativa em uma BMD que pode ser reconhecida estatisticamente como uma mudança real na BMD que não é por culpa de erros randômicos na medição. A precisão clínica do DXA é influenciada pela combinação de variação de curto e longo prazo do escâner, movimentação do paciente durante o escaneamento, habitus do corpo e fatores relacionados ao operador como posicionamento do paciente e posicionamento das regiões de interesse a serem analisadas. Fontes de variação relacionadas ao paciente e ao operador são mais importantes que as relacionadas ao próprio escâner. Fatores relacionados ao operador têm a maior influência na precisão geral da medição DXA. Essa é a razão primária pela qual aparelhos de posicionamento devem ser usados por tecnólogos em todos os pacientes de forma consistente. Precisão é caracterizada pelo desvio-padrão de conjuntos de medições, ou o coeficiente de variação (o desvio padrão dividido pela metade e expressado como uma porcentagem). A precisão do DXA é diferente de várias medições clínicas de locais. Os locais comumente usados indicam precisão do quadril completo cerca de 1%, da coluna como 1,5 até 2,5%, e do colo femoral cerca de 2 a 3%. A mudança menos significativa na BMD que pode ser reconhecida com 95% de confiança é 2,8 vezes o coeficiente de variação. Se o escâner DXA e um operador com a precisão combinada de 1% são usados para escanear um paciente em duas ocasiões com um ano de diferença, a diversidade entre as duas leituras deve exceder 2,8% para o referido médico estar confiante que uma mudança na BMD da medição de linha base realmente aconteceu. Se a precisão era 2%, uma mudança maior que 5,6% deve ter que ocorrer. Quanto pior a precisão, maior é a mudança na BMD que é necessária para ser reconhecida como real. Em função de a taxa de mudança óssea em indivíduos normais e pacientes que estão sendo tratados ser pequena, boas precisões de medição são essenciais para a detecção de mudanças na BMD. Alcançar a melhor precisão DXA requer que o operador posicione o paciente cuidadosamente de maneira consistente para o escaneamento, analise o escaneamento de maneira consistente e realize testes de controle de qualidade dos instrumentos rotineiramente de acordo com o protocolo do fabricante.

Exatidão

Exatidão é definida como quão bem o valor mensurado reflete a verdade ou o valor atual do objeto mensurado. Exatidão é a diferença entre valor real e mensurado comparado com o valor real da quantidade mensurada, expressada em percentagem. Tipicamente, a exatidão da unidade de DXA é melhor que 10% e é suficiente para a avaliação clínica do risco de fratura e do diagnóstico de osteoporose. Escâneres feitos por diferentes fabricantes têm calibragem diferente, e a BMD do paciente medida com unidades de DXA de diferentes fabricantes pode diferir até 15%, dependendo do local esquelético escaneado. Mesmo que escâneres DXA feitos pelo mesmo fabricante sejam usados para escanear o mesmo paciente, a BMD medida do paciente pode diferir em vários pontos de percentagem. Técnicas de calibração cruzada podem reduzir diferença entre unidades DXA produzidas por diferentes fabricantes para menos que alguns pontos de percentagem. Entretanto, se o objetivo é monitorar a BMD do paciente longitudinalmente, não é recomendado que exames seguidos sejam feitos com diferentes aparelhos, mesmo que sejam produzidos pelo mesmo fabricante. A maior parte das situações clínicas não envolve a comparação de valores BMD do mesmo indivíduo mensurado com medidores densitométricos diferentes. A situação mais comum é a comparação de duas leituras do mesmo indivíduo feita em tempos diferentes pela mesma unidade DXA. Nesse cenário, a precisão da medição é mais importante que a exatidão.

Avaliação de Fratura Vertebral

Avaliação de fratura vertebral é um novo método (programa de computador) que pode ser usado para diagnosticar fraturas vertebrais atuais e potenciais. Osteoporose pode ser diagnosticada com o critério da OMS e o histórico de fratura por fragilidade. Entretanto, o estudo BMD sozinho pode perder uma fratura por fragilidade atual do paciente. Das fraturas vertebrais diagnosticadas no exame de raios X, 66% são assintomáticas, e somente 10% necessitam de admissão em um hospital. Além disso, estudos mostram que menos de 50% dos pacientes com fraturas vertebrais têm diagnóstico de osteoporose quando o critério da OMS é aplicado. Avaliação de fratura vertebral pode permitir detecção mais cedo de osteoporose no paciente. Fraturas vertebrais são mais comuns em pacientes com mais de 70 anos. Múltiplos estudos documentaram a associação entre fraturas vertebrais prévias e o risco de fraturas vertebrais futuras e até fraturas não vertebrais. Uma fratura vertebral foi mostrada por dobrar o risco de fraturas subsequentes; a detecção dessas fraturas por métodos diferentes da medição BMD é clinicamente importante. A habilidade de avaliar a possibilidade ou a probabilidade de uma fratura futura pode reduzir consideravelmente a morbidez e a mortalidade associadas a fraturas vertebrais porque elas podem ser prevenidas com o uso da terapia apropriada.*Durante avaliação de fratura vertebral, um escaneamento de energia única ou dupla na coluna toracolombar é realizado. O escaneamento é feito na incidência em perfil, embora uma incidência AP possa ser usada adicionalmente. O programa de computador mensura altura vertebral e compara-a com valores de referência. Médicos podem revisar as imagens na tela, ou cópias físicas das imagens podem ser produzidas.

Resumo

Densitometria óssea requer um alto nível de pericia técnica se o potencial do sistema quer ser atingido. São necessárias precisão e exatidão. Escaneamentos de acompanhamento monitorando mudanças BMD devem ser feitos com o mesmo varredor DXA. Resultados BMD de máquinas diferentes não devem ser comparados quantitativamente a menos que calibração cruzada seja feita. Variabilidade entre aparelhos pode ser de ± 5 até 7%. Se uma nova unidade chegar a uma instalação, essa calibração cruzada precisa ser completa. Por esse motivo, comparar escaneamentos anteriores realizados em instalações diferentes é muito difícil. Posicionamento do paciente, técnica empregada e cenário do escaneamento devem ser consistentes com a linha base do estudo para garantir boa precisão e verdadeiros diagnósticos comparados. O uso da densitometria óssea como uma ferramenta de diagnóstico é esperado que continue se expandindo com os avanços tecnológicos e é complementado por melhorar o gerenciamento de osteoporose.