POCUS screening Osteoporosis

 

Abstract

Summary

Due to the lack of diagnostics in primary health care, over 75 % of osteoporotic patients are not diagnosed. A new ultrasound method for primary health care is proposed. Results suggest applicability of ultrasound method for osteoporosis diagnostics at primary health care.

Introduction

We lack effective screening and diagnostics of osteoporosis at primary health care. In this study, a new ultrasound (US) method is proposed for osteoporosis diagnostics.

Methods

A total of 572 Caucasian women (age 20 to 91 years) were examined using pulse-echo US measurements in the tibia and radius. This method provides an estimate of bone mineral density (BMD), i.e. density index (DI). Areal BMD measurements at the femoral neck (BMDneck) and total hip (BMDtotal) were determined by using axial dual-energy X-ray absorptiometry (DXA) for women older than 50 years of age (n = 445, age = 68.8 ± 8.5 years). The osteoporosis thresholds for the DI were determined according to the International Society for Clinical Densitometry (ISCD). Finally, the FRAX questionnaire was completed by 425 participants.

Results

Osteoporosis was diagnosed in individuals with a T-score −2.5 or less in the total hip or femoral neck (n = 75). By using the ISCD approach for the DI, only 28.7 % of the subjects were found to require an additional DXA measurement. Our results suggest that combination of US measurement and FRAX in osteoporosis management pathways would decrease the number of DXA measurements to 16 % and the same treatment decisions would be reached at 85.4 % sensitivity and 78.5 % specificity levels.

Conclusions

The present results demonstrate a significant correlation between the ultrasound and DXA measurements at the proximal femur. The thresholds presented here with the application to current osteoporosis management pathways show promise for the technique to significantly decrease the amount of DXA referrals and increase diagnostic coverage; however, these results need to be confirmed in future .

Abstract

Background

A mere 25% of patients who need treatment for osteoporosis receive appropriate therapy, partly due to the time-consuming and stressful diagnostic workup for older patients with functional decline.

Aims

The purpose of the present study was to investigate the accuracy of pulse-echo ultrasound measurement of the lower leg for the detection of osteoporosis in older patients, and evaluate the effect of a proposed diagnostic algorithm.

Methods

Cortical thickness and the so-called density index (DI) were measured prospectively on the lower leg with a pulse-echo ultrasound (PEUS) device. The accuracy of the device was compared with dual-energy X-ray absorptiometry (DXA) of the hip. We calculated algorithms combining FRAX® scores and PEUS measures as a guide for specific treatment of osteoporosis.

Results

Three hundred and thirty-three patients aged on average 81 years (82.1% women, 275/333) were included in the study. The sensitivity of the ultrasound device versus DXA for the detection of osteoporosis was 94.4% (84/89), and the specificity was 59% (144/247). The gender-specific sensitivity was 96.2% (75/78) for women and 81.8% (9/11) for men.

Discussion

Clinical decisions for the specific treatment of osteoporosis could be based on the proposed algorithm, without additional DXA measurements, in 90.9% (303/333) of the patients.

Conclusion

Older patients with a similar risk profile as in our study population may benefit from PEUS, as it is a non-invasive, cost-effective, and efficient diagnostic tool with high accuracy in screening patients for osteoporosis and the risk of fractures

Tóm tắt

Chỉ có 25% bệnh nhân cần điều trị loãng xương được điều trị thích hợp, một phần là do quá trình chẩn đoán tốn thời gian và căng thẳng đối với bệnh nhân lớn tuổi bị suy giảm chức năng.

Mục đích

Mục đích của nghiên cứu là điều tra độ chính xác của phép đo siêu âm xung pulse echo ở cẳng chân để phát hiện loãng xương ở bệnh nhân lớn tuổi và đánh giá hiệu quả của thuật toán chẩn đoán được đề xuất.

Phương pháp

Độ dày vỏ xương và cái gọi là chỉ số mật độ (DI) khoáng xuong được đo tiên cuu  ở cẳng chân bằng pulse echo ultrasound (PEUS). Độ chính xác của thiết bị được so sánh với phép đo hấp thụ tia X năng lượng kép (DXA) của xuong hông. Chúng tôi đã tính toán các thuật toán kết hợp điểm số FRAX® và đo PEUS như một hướng dẫn để điều trị loãng xương chuyen biet.

Kết quả

Ba trăm ba mươi ba bệnh nhân có độ tuổi trung bình là 81 (82,1% là phụ nữ, 275/333) đã được đưa vào nghiên cứu. Độ nhạy của thiết bị siêu âm so với DXA để phát hiện loãng xương là 94,4% (84/89) và độ đặc hiệu là 59% (144/247). Độ nhạy theo giới tính là 96,2% (75/78) đối với phụ nữ và 81,8% (9/11) đối với nam giới.

Ban luận

Quyết định lâm sàng về phương pháp điều trị cụ thể bệnh loãng xương có thể dựa trên thuật toán được đề xuất, mà không cần đo DXA bổ sung, ở 90,9% (303/333) bệnh nhân.

Kết luận

Bệnh nhân lớn tuổi có nguy cơ tương tự như trong nhóm nghiên cứu của chúng tôi có thể được hưởng lợi từ PEUS vì đây là công cụ chẩn đoán không xâm lấn, tiết kiệm chi phí và hiệu quả với độ chính xác cao trong việc sàng lọc bệnh loãng xương và nguy cơ gãy xương ở bệnh nhân.

Abstract

Quantitative ultrasound (QUS) presents a low cost and readily available alternative to DXA measurements of bone mineral density (BMD) for osteoporotic fracture risk assessment. It is performed in a variety of skeletal sites, among which the most widely investigated and clinically used are first the calcaneus and then the radius. Nevertheless, there is still uncertainty in the incorporation of QUS in the clinical management of osteoporosis as the level of clinical validation differs substantially upon the QUS models available. In fact, results from a given QUS device can unlikely be extrapolated to another one, given the technological differences between QUS devices. The use of QUS in clinical routine to identify individuals at low or high risk of fracture could be considered primarily when central DXA is not easily available. In this later case, it is recommended that QUS bone parameters are used in combination with established clinical risk factors for fracture. Currently, stand-alone QUS is not recommended for treatment initiation decision making or follow-up. As WHO classification of osteoporosis thresholds cannot apply to QUS, thresholds specific for given QUS devices and parameters need to be determined and cross-validated widely to have a well-defined and certain use of QUS in osteoporosis clinical workflow. Despite the acknowledged current clinical limitations for QUS to be used more widely in daily routine, substantial progresses have been made and new results are promising.

Nghiên cứu này nhằm mục đích xác định rõ hơn vai trò của heel-QUS trong dự đoán gãy xương. Kết quả của chúng tôi cho thấy heel-QUS dự đoán gãy xương độc lập với FRAX, BMD và TBS. Điều này xác nhận việc sử dụng nó như một công cụ tìm kiếm ca bệnh/sàng lọc trước trong quản lý loãng xương.

Dân nhâp: Siêu âm định lượng (QUS) đặc trưng cho mô xương dựa trên tốc độ âm  (SOS) và độ suy giảm siêu âm băng thông rộng (BUA). Heel-QUS dự đoán gãy xương do loãng xương độc lập với các yếu tố nguy cơ lâm sàng (CRF) và mật độ khoáng xương (BMD). Chúng tôi đặt mục tiêu nghiên cứu xem (1) các thông số heel-QUS có dự đoán gãy xương do loãng xương lớn (MOF) độc lập với điểm xương xốp (TBS) hay không và (2) sự thay đổi của các thông số heel-QUS trong 2,5 năm có liên quan đến nguy cơ gãy xương hay không.

Phương pháp: Một nghìn ba trăm bốn mươi lăm phụ nữ sau mãn kinh từ nhóm OsteoLaus được theo dõi trong 7 năm. Heel-QUS (SOS, BUA và chỉ số độ cứng (SI)), DXA (BMD và TBS) và MOF được đánh giá sau mỗi 2,5 năm. Phân tích tương quan Pearson và hồi quy đa biến được sử dụng để xác định mối liên hệ giữa các thông số QUS và DXA và tỷ lệ gãy xương.

Kết quả: Trong thời gian theo dõi trung bình 6,7 năm, đã ghi nhận được 200 MOF. Phụ nữ bị gãy xương lớn tuổi hơn, được điều trị nhiều hơn bằng thuốc chống loãng xương; có QUS, BMD và TBS thấp hơn; nguy cơ FRAX-CRF cao hơn; và gãy xương phổ biến hơn. TBS có tương quan đáng kể với SOS (0,409) và SI (0,472). Giảm một SD trong SI, BUA hoặc SOS làm tăng nguy cơ MOF lần lượt là (OR (95% CI)) 1,43 (1,18-1,75), 1,19 (0,99-1,43) và 1,52 (1,26-1,84) sau khi điều chỉnh cho FRAX-CRF, điều trị, BMD và TBS. Chúng tôi không tìm thấy mối liên quan nào giữa sự thay đổi các thông số QUS trong 2,5 năm và MOF mới mắc.

Kết luận: Heel-QUS dự đoán gãy xương độc lập với FRAX, BMD và TBS. Do đó, QUS là công cụ sàng lọc/phát hiện ca bệnh quan trọng trong quản lý loãng xương. Sự thay đổi của QUS theo thời gian không liên quan đến gãy xương trong tương lai, khiến nó không phù hợp để theo dõi bệnh nhân.

Từ khóa: Mật độ khoáng xương (BMD) Gãy xương; Siêu âm định lượng gót chân (hell-QUS); Loãng xương; Điểm xương xốp (TBS).

© 2023

‐-‐-------------------------

FRAX: Fracture Risk Assessment Tool

Calculation Tool

Please answer the questions below to calculate the ten year probability of fracture with BMD

Risk factors

For the clinical risk factors a yes or no response is asked for. If the field is left blank, then a "no" response is assumed. See also notes on risk factors.

The risk factors used are the following: