Måling av benkvalitet in vivo med mikroindensjon

Benstyrken avhenger av benmasse (BMD), benstruktur, benmaterialkvalitet og benomsetning. Ved osteoporose er både benmasse og benkvalitet nedsatt i en slik grad at frakturer oppstår i forbindelse med liten belastning. Risikoen for osteoporotisk fraktur er kun delvis forklart på bakgrunn av baseline og endringer i benmineraltetthet. In vivo vurdering av benkvalitet har vært begrenset til invasive metoder og avansert bildeteknologi. Mikroindentering gjør the mulig å vurdere in vivo kortikal tibial-benmaterialstyrke, med en minimalt invasiv metode. OsteoProbe device (Active Life Scientific Inc., Santa Barbara, CA,USA) er designed for måling av microindentering. Osteoprobe består av en tynn rustfri nål som kan trenge gjennom hudens bløtvev inntil periostiet. Mikroindentering utføres på den fremre overflaten i midten av tibia, etter lokal bedøvelse. Benmaterial-styrke index (BMSi) er en normalisert måling av indentering- dybde. Det er et direkte mål på brudd-motstand, dvs. jo lavere BMSi, jo svakere ben, desto lettere ben er mikro-frakturert. Innledende studier har vist god sensitivitet og spesifisitet for denne metoden for å skille pasienter med og uten brudd. Formålet med prosjektet er å sammenlikne benkvaliteten ved forskjellige scenarier: 1-Norske-Spanske kvinner. 2-Pasienter med stress-brudd. 3- Pasienter med osteoporotisk brudd. Assosiasjonen av BMSi til andre determinanter av benkvalitet som BMD, benomsetning og alvorlighetsgrad av vertebrale frakturer ble undersøkt. Paper I: Hoftebruddraten i Norge er blant de høyeste i verden, mer enn det dobbelte av spanske kvinner.Tidligere studier har ikke påvist signifikante forskjeller mellom de to populasjonene med hensyn til benmasse eller kalsium-metabolismen. Vi målte in vivo microindentering hos 42 norske og 46 spanske kvinner med normale beinmineraltetthets-verdier (BMD), uten tidligere frakturer, uten tegn til sekundær osteoporose, og uten bruk av legemidler med kjent påvirkning på skjelettet. Vår hypotese var at forskjellen i frakturrisiko mellom populasjoner kan forklares ved forskjeller i benmaterial-egenskaper. Prosjektet er en retrospektiv studie utført ved endokrinologisk poliklinikk ved OUS, Aker i samarbeid med Hospital del Mar, i Barcelona, Spania. Vi fant at norske kvinner hadde dårligere BMSi enn spanske kvinner, og disse funnene kan delvis forklare den økte brudd-tendensen. Paper 2: Stressfrakturer skjer ofte hos kvinner uten tegn til osteoporose. Vår hypotese var at kvinner med stressbrudd vil ha betydelig lavere BMSi enn alders-matchede kontroller. Vi inkluderte 30 kvinner med stressfrakturer og 30 kontroller. Vi undersøkte endringer i kortikal BMSi hos pasienter med stressbrudd og kontroller. Vi målte BMSi, BMD med DXA-skanning og benmarkører i serum. Vi fant at pasienter med stressbrudd hadde lav BMSi, men uavhengig av BMD og benomsetning. De lavere verdier av BMSi hos pasienter med stressbrudd, kombinert med en lavere BMD kan bidra til økt bruddrisiko hos disse pasientene. Paper 3: Osteoporotiske brudd utgjør et stort helseproblem i Norge. I Oslo vil hver annen kvinne og hver fjerde mann over 50 år oppleve minst et osteoporotisk brudd. Pasienter med osteoporosis har strukturelle endringer i benmikroarkitektur, som ikke fanges opp av DXA-målinger. Vi målte BMSi hos 74 postmenopausale kvinner med osteoporose og lavenergi brudd og 60 kontroller. BMD, benmarkører og alvorlighetsgrad av vertebral brudd, ble også vurdert. Vi fant at lavere verdier av BMSi var assosiert med høyere risiko for alle subtyper av osteoporotiske brudd samt økt alvorlighetsgrad av vertebrale brudd, uavhengig av BMD, alder og benmarkører. Vi demonstrerte at BMSi gir noen mål på kortikale benmaterialegenskaper på tibia, som synes å reflektere benkvaliteten i andre deler av skjelettet. Vår studie demonstrerer at mikroindentering med fordel kan brukes i klinisk praksis, teknikken er minimal invasiv, trygg og har svært lave bivirkninger. Våre resultater åpner nye muligheter for å undersøke benmaterialkvalitet i klinisk praksis, spesielt i populasjoner med økt bruddrisiko. Vurdering av in vivo kortikal tibial-benmaterialstyrke med mikroindentering gir en ny dimensjon til vår forståelse om benkvalitet og bruddtilbøyelighet