نگاهی جدید به تشخیص پوكی استخوان

در این تكنیك دو ولتاژ قوی متفاوت بر سر تیوپ اعمال می شود به گونه ای كه در هر نیم سیكل در یكی از دو حالت ولتاژ بالا و ولتاژ پایین قرار می گیرد این روش توسط شركت Hologic در سیستم های DXA سری QDR استفاده شده است

پوكی استخوان یا استئوپروز را به جرأت می‌توان بیماری قرن نامید در حال حاضر بیش از ۲۰۰ میلیون نفر در جهان از بیماری پوكی استخوان رنج می‌برند. با توجه به اینكه این بیماری در ایام پیری نمود بیشتری دارد، كمتر مورد توجه قرار می‌گیرد،‎ ‎در صورتی‌كه.مرگ و میر سالیانه آن بیشتر از سرطان است و شیوع آن در زنان بیشتر از مردان است كه با توجه به نقش محوری مادر در خانواده‌های شرقی، صدمات جبران‌ناپذیری به خانواده تحمیل می‌كند با توجه به موارد فوق، تشخیص و پیشگیری استئوپروز از اهمیت بالایی برخوردار است. عوامل مؤثر بر فاكتور ریسك ابتلا به استئوپروز را می‌توان به‌طور كلی به سه دسته تقسیم نمود كه عبارتند از عوامل ژنتیكی، عوامل محیطی و عوامل غدد مترشحه درون ریز.‏

از نظر تعریف بر طبق توصیه كمیته جهانی استئوپروز كه در چهارمین سمپوزیوم بین‌المللی استئوپروز در سال ۱۹۹۳ در هنگ كنگ ارائه شد،‎ ‎استئوپروز عبارت است از یك بیماری منتشر استخوانی كه با كاهش توده استخوانی و افزایش ریسك شكستگی مشخص می‌شود. این تغییرات را می‌توان به‌صورت غیر مستقیم و غیر تهاجمی با اندازه‌‌گیری دانسیته معدنی استخوان ‏‎(BMD) Bone Mineral Density ‎‏ مشخص نمودكه با وجود تاثیر فاكتورهای مختلف بر بالا بردن ریسك شكستگی، ارتباط زیادی(حدود ۷۵ تا ۸۵% ) بین ‏BMD‏ و احتمال شكستگی وجود دارد.‏

به منظور تشخیص استئوپروز و بررسی كمی و كیفی آن و نهایتا نحوهٔ درمان این بیماری، روش‌های متعدد سنجش تراكم استخوان (‏Bone Mineral Densitometry ‎‏ ) به‌وجود آمده است. برخی از این روش‌ها عبارتند از : ‏

QUS (۱‎‏

QCT ( ۲

PQCT ( ۳

MRI ( ۴

DXA ( ۵

DXL ( ۶

RA ( ۷

كه نهایتا تكنیك ‏DXA‏ به عنوان روش ‏‎ Gold Standard‎‏‎از طرف محافل علمی و تحقیقاتی مورد قبول واقع شده است. ‏

در ایران از نظر بررسی وضعیت پوكی استخوان و نحوه برخورد با بیماری كار چندانی صورت نپذیرفته است در حالی كه طبق تحقیقات به‌عمل آمده در مركز تحقیقات روماتولوژی، دانشگاه علوم پزشكی تهران، مشخص شد كه دانسیته استخوان در ستون فقرات به‌طور متوسط ۵/۶ % برای زنان و ۸/۱۳% برای مردان و درمورد گردن فمور نیز به‌طور متوسط ۴/۵% برای زنان و ۶/۴ % برای مردان كمتر از استاندارد دستگاه ‏Hologic‏ بود. ‏

● اصول فیزیكی تكنیك ‏DXA‏ ‏

در تكنیك‌های ‏SPA ۸ ‎، ‏DPA ۹ ‎‏ می‌بایست از چشمه‌های عناصر رادیواكتیو استفاده شود كه با توجه به گران بودن مواد رادیواكتیو، كوتاهی نیمه عمر بعضی از عناصر و پایین بودن شار تابشی بعضی از مواد رادیواكتیو، دانشمندان در صدد استفاده از چشمه‌هایی شدند كه شار تابشی مناسبی داشته و در عین حال ارزان باشد. لذا تكنیك ‏DXA‏ بوجود آمدكه در این روش همانند تكنیك ‏DPA‏ مبنای كار دانسیتومتری استفاده از یك منبع با دو نوع پیك انرژی بالا و پایین است كه جذب متفاوتی در بافتهای نرم و استخوان دارد اما در ‏DXA، منبع انرژی اشعه ‏X ‎‏ است كه برخلاف ماده رادیواكتیو در طول زمان كاهش نمی یابد و بنابراین دقت دستگاه به مقدار زیادی (تا ۹۹%) افزایش می‌یابد یعنی ضریب اشتباه ۵/۱ - ۶/۰% می‌باشد كه همین مساله مانیتور تغییرات دانسیته را در طول زمان به بهترین نحو ممكن می‌رساند. به علاوه زمان لازم برای انجام تست ‏BMD‏ خیلی كوتاه تر از ‏DPA ‎‏ بوده و اشعه دریافتی هم ناچیز است. در كل، ‏DXA‏ یك روش ساده، سریع و غیر تهاجمی است. با استفاده از این روش امكان سنجش مهره ها و استخوان گردن ران، ساعد و همچنین ‏Total Body‏ وجود دارد. ‏

اصل فیزیكی مهمی كه درسیستم‌های ‏DXA‏ استفاده شده است، اندازه‌گیری میزان پرتوهای ‏X‏ عبوری از داخل بدن با فوتونهای كم انرژی و پر انرژی است. از آنجا كه ضریب تضعیف پرتوهای ‏X‏ به عدد اتمی و انرژی فوتون وابسته است، اندازه‌گیری مقادیر فوتون‌های عبور كرده در دو انرژی مختلف این توان را به‌وجود می‌آورد كه چگالی سطحی در دو بافت متفاوت، بافت نرم و مواد معدنی استخوان را از هم تشخیص دهیم.‏

برای به‌وجودآوردن پرتوهای ‏X‏ با دو انرژی متفاوت از تكنیك‌های مختلف استفاده می‌شود.

۱) استفاده از تكنیك تولید پرتو با انرژی متفاوت:

در این تكنیك دو ولتاژ قوی متفاوت بر سر تیوپ اعمال می‌شود به‌گونه‌ای كه در هر نیم سیكل در یكی از دو حالت ولتاژ بالا و ولتاژ پایین قرار می‌گیرد این روش توسط شركت ‏Hologic‏ در سیستم‌های ‏DXA‏ سری ‏QDR‏ استفاده شده است.

در این حالت توزیع طیف پهن تری ایجاد می‌شود كه با استفاده از فیلتر مدور گردان كه عمل كالیبراسیون را بر عهده دارداثر سخت شدن پرتو، تصحیح می‌گردد. در این چرخ گردان فیلترهای معادل بافت نرم و استخوان وجود دارد و با محاسبه ضرایب تضعیف موجود در معادلات ‏DPA‏ تصویر را پیكسل به پیكسل كالیبره می‌نماید.

۲) استفاده از یك فیلتر لبهٔ K‏ كه طیف انرژی اشعه ‏X‏ را به دو قسمت كم و پر انرژی تقسیم می‌كند و مشابه با چشمهٔ ‏‎۱۵۳ Gd‏ است. با توجه به این‌كه دو قسمت طیف ذاتاً توزیع طیفی كوچكی دارد مشكل سخت شدن اشعه كاهش می‌یابد. شركت‌های تولید كنندهٔ سیستم‌های ‏DXA‏ كه از تكنیك جذب لبه ‏K‏ استفاده می‌كنند عبارتند از: ‏Lunar, Norland, Osteometer‏ سیستم ‏Lunar DPX‏ از یك فیلتر سریم ‏‎(Ceriam)‎‏ و یك تجزیه كننده ارتفاع پالس برای جدا كردن دو انرژی مختلف استفاده می‌كند. سیستم ‏Norland‏ از فیلتر ساماریم ‏‎(Samariam)‎‏ از دو آشكارساز كم انرژی و پرانرژی استفاده می‌كند. در سیستم‌های ‏Norland‏ با استفاده از سیستم‌ فیلترداینامیك میزان ‏Out Put‏ اشعه ‏X‏ دستگاه بر حسب ضخامت بیمار تغییر می‌یابد. ‏

دستگاه هایDXA ‎‏ را بر اساس نحوه كولیماسیون تیوب اشعه ایكس بكار برده به دو نوع ‏‎ Pencil Beam ‏ و ‏Fan Beam‎‏ تقسیم بندی میكنند. در نوع ‏‎ Pencil Beam ‎از یك یا دو دتكتور استفاده میشود در حالی‌كه در ‏Fan Beam‏ دتكتور‌های بكار رفته در یك خط قرار دارند كه باعث افزایش سرعت اسكن و دقت بیشتر می‌شود.

● تكنیك ‏‎ IVA‎‏ (‏Instant Vertebral Assessment‏)‏

اگر چه استئوپروز مشكل شایع و پرهزینه‌ای است با این حال تكنیك‌های غیر تهاجمی و دقیقی برای ارزیابی توده استخوانی كم وجود دارد كه برای تعیین میزان پوكی استخوان در فقرات كمری از مهره‌های ‏L۱ ‎‏ تا ‏L۴‎‏ تست تراكم استخوان به عمل می‌آید ولی اكثر شكستگی‌های استخوان در ستون فقرات در ناحیه فقرات پشتی مهره اول كمری رخ می‌دهد كه گاهی منجر به گوژپشتی می‌گردد. این افراد امكان دارد دارای چگالی استخوانی نرمال یا استئوپنی باشد ولی دچار شكستگی مهره‌های كمری ناحیه ‏L۱‎‏ یا فقرات پشتی شده باشد.

استئوپروز فاكتور خطری (‏Risk Factor‏ ) است كه یكی از قوی‌ترین فاكتورهای مرتبط با شكستگی است. علاوه بر توده استخوانی، تركیبی از دیگر فاكتورهای خطر، شامل شكستگی مهره قبلی، به طور معنی‌داری خطر پیشرفت شكستگی بعدی را افزایش می‌دهد. به خصوص، خطر شكستگی جدید را تا ۴ برابر افزایش می‌دهد، بدین ترتیب كنترل درمانی بیماران بایستی تغییر می‌یافت. علاوه بر این وجود شكستگی مهره با افزایش كمر درد، كاهش تحرك، افزایش روزهای استراحت در بستر، كاهش زمان كار، افسردگی و میزان بالاتری از بستری شدن و عوارض ناشی از آن همراه است.

بنابراین هر شكستگی مهره، اثر بالینی قابل توجهی به دنبال دارد. تقریبا" دو سوم تا سه چهارم شكستگی‌های مهره بدون علامت. تشخیص شكستگی مهره بدون علامت در پزشكی بالینی به ندرت رخ می‌دهد و چنانكه طبق مطالعات ۷۵% از شكستگی‌های ستون فقرات به صورت بالینی آشكار نمی‌گردند، بنابراین استفاده از روش‌های مكمل در تكنیك ‏DXA ‎‏ ضروری به نظر می‌رسد. با تولید دستگاه‌های ‏DXA ‎‏ و توانایی تهیه تصاویر به صورت رخ و نیم رخ از فقرات پشتی و كمری، آشكار سازی مهره‌هایی كه دچار شكستگی شده، مرتفع شده است.

تكنیك ‏IVA ‎‏ برای این منظور عرضه گردیده است و در این تكنیك با دور جذبی بسیار كم، تصاویری دقیق و شفاف به صورت رخ و نیم رخ از مهره‌های كمری و پشتی تهیه می‌گردد كه پزشك میتواند با دقت بیشتری ریسك شكستگی را مورد ارزیابی قرار دهد. در این تكنیك به علت بهره‌گیری از تكنیك تصاویر دیجیتال، با به‌كارگیری فیلتر‌های تصویرسازی لبه‌های مهره ستون فقرات به راحتی قابل مشاهده است كه كمك شایانی در تشخیص و تعیین شكستگی‌ها می‌كند. تعیین ارتفاع مهره‌ها پارامتر خوبی برای تعیین احتمال شكستگی استخوانهای ستون فقرات محسوب می‌گردد. تعیین ارتفاع تك تك مهره‌ها با استفاده از نرم افزار ویژه و اختصاصی دستگاه‌های ‏Hologic ‎‏ تحت عنوان ‏‎(CADfx)‎‏ ‏‎ Computer Aided Facture Assessment ‎امكان‌پذیر است.‏

طبق مطالعات انجام شده با به كارگیری تكنیك ‏IVA ‎‏ بیش از ۳۰% بیماران احتیاج به درمان دارند، در حالی كه فقط با تعیین چگالی استخوان این افراد جزء افرادی است كه به‌صورت اندك دچار كاهش تراكم استخوان هستند ولی قبلا دچار شكستگی استخوان شده اند و شدیدا در خطر شكستگی دیگری قرار دارند.

‏

نویسنده: افسانه باجوری

منابع:

‎۱. Heinz W. Wahner, Williom L.Dunn ,B.Lawrence Riggs assessment of bone mineral.‎

Part ۲ J Nucl.Med.Vol.۲۵ No.۱۱ ۱۹۸۹‎

‎۲.Akbarian M,Davatchi F,Salimzadeh A, Shahram F, Gharibdoost F, Nadji A,Pajouhi M,Jamshidi AR. Bone Mass Density in Normal Iranian Population.Osteoporosis Int ۳ (Suppl) ,۱۹۹۸,۸:۳۲‎

‎۳. Sander C. Raymond , Dee Ellison ,Harriet R, Shapiro R. Boning up on osteoporosis Foundation (NOF ) ۱۹۹۸

۴. Ttothill P. Methods of bone mineral measurement phy med Biol Vol.۳۴,No.۵ PP۵۴۳-۵۷۲ ۱۹۸۸

‎۵.Tothill P. Evaluation of methods of bone mass measurement, in vivo body compassion studies ( plenum press )PP ۱۰۷-۱۱۶ ۱۹۹۰‎

‎۶. Susan L. Greenspan, Eric Von, Stetten, Sarah K.Emond. Instant Vertebral Assessment.

Journal of clinical Densitometry ,Vol.۴, No.۴, ۳۷۳-۳۸۰, Winter ۲۰۰۱‎