Przydatność zdjęcia pantomograficznego w rozpoznawaniu osteoporozy na podstawie piśmiennictwa

Osteoporoza jest najczęstszą metaboliczną chorobą szkieletu, która charakteryzuje się obniżeniem masy kostnej w wyniku jej zaniku oraz zaburzeniami w architektonice tkanki kostnej, czego konsekwencją jest zwiększone zagrożenie złamaniami (1). Osteoporoza uogólniona dzieli się na osteoporozę pierwotną (inwolucyjną) i osteoporozę wtórną (2). Wśród osteoporozy pierwotnej wyróżnia się jej dwa zasadnicze typy: typ I – pomenopauzalny, dotyczący kobiet po menopauzie i typ II – starczy, dotyczący obu płci. Przyczynami osteoporozy wtórnej są: zaburzenia endokrynologiczne (nadczynność przytarczyc i tarczycy, cukrzyca insulinozależna, zespół Cushinga, hipogonadyzm), przewlekłe choroby dotyczące głównie nerek, wątroby i jelit oraz przewlekłe stosowanie leków zaburzających metabolizm tkanki kostnej (kortykosteroidy, leki przeciwdrgawkowe, hormony tarczycy, diuretyki pętlowe) (2). Najpoważniejszą konsekwencją osteoporozy z klinicznego punktu widzenia są złamania zwane atraumatycznymi, które występują typowo w obrębie kości przedramienia u kobiet po menopauzie, w obrębie trzonów kręgowych po 60-65 roku życia oraz w obrębie nasady bliższej kości udowej u osób starszych (3). Podstawową rolę w postępowaniu diagnostycznym odgrywają badania densytometryczne pozwalające na pomiar masy kostnej. Do najczęściej stosowanych aktualnie metod należą: dwuwiązkowa absorpcjometria rentgenowska (dual energy X-ray absorptiometry – DXA) zwana „złotym” standardem densytometrii, która mierzy gęstość mineralną kości (bone mineral density – BMD [g/cm²]) całego szkieletu, kręgosłupa, nasady bliższej kości udowej lub kości obwodowych; ilościowa tomografia komputerowa (quantitative computed tomography – QCT) oraz ilościowa metoda ultradźwiękowa (quantitative ultrasound – QUS), która mierzy parametry ultradźwiękowe typowo w kości piętowej lub paliczkach dłoni (4).

Pierwsze doniesienia o związku osteoporozy z utratą tkanki kostnej w obrębie układu stomatognatycznego pojawiły się w 1960 roku (5). Wydaje się, że żuchwa będąc częścią szkieletu, podobnie do niego, podlega procesowi utraty tkanki kostnej, spowodowanej wiekiem oraz czynnikami ogólnoustrojowymi (znane choroby lub leki zakłócające metabolizm tkanki kostnej) i miejscowymi (przede wszystkim zapalenie przyzębia, zanik wyrostków zębodołowych) (6, 7). Wielu badaczy przyjęło stanowisko, że nadmierna resorpcja wyrostków zębodołowych może być manifestacją osteoporozy w układzie stomatognatycznym (8, 9, 10, 11).

Szeroko stosowane zdjęcie pantomograficzne należy do najczęściej wykonywanych badań radiologicznych u człowieka. Znajduje zastosowanie w rutynowym badaniu stomatologicznym, szczególnie u osób bezzębnych, przed wykonaniem protez całkowitych (12,13). Zdarza się więc często, że lekarz protetyk jest jedynym w starszej populacji regularnie odwiedzanym lekarzem. W związku z tym zaistniała potrzeba znalezienia odpowiedzi na pytanie, czy zmiany radiologiczne w obrazie żuchwy mogą wskazywać na osteoporozę szkieletu i czy pełnią rolę w jej rozpoznawaniu, w szczególności, gdy brak jest dostępu do technik densytometrycznych. Opublikowane wyniki dają sprzeczne odpowiedzi na powyższe pytanie (8, 9, 11, 14-17).

Do oceny zmian osteoporotycznych żuchwy służy klasyfikacja opracowana przez Klemetti i wsp. (15), opierająca się na ocenie korowego indeksu żuchwy (Mandibular Cortical Index – MCI), czyli na wyglądzie istoty zbitej w części podstawnej trzonu żuchwy dystalnie od otworu bródkowego. Ta prosta w zastosowaniu klasyfikacja, nie wymagająca żadnych pomiarów czy obliczeń, wyróżnia 3 klasy MCI: klasę C1, kiedy wewnętrzny brzeg istoty zbitej jest równy i gładki po obydwu stronach; klasę C2, kiedy w obrębie istoty zbitej stwierdza się półksiężycowate ubytki po jednej lub po obydwu stronach; oraz klasę C3, gdy istota zbita jest wyraźnie porowata.

Na zdjęciu pantomograficznym można dokonywać kilku pomiarów, przy czym punktem odniesienia jest otwór bródkowy. Za pomocą cyrkla liniowego, przyłożonego w miejscu otworu bródkowego prostopadle do osi poziomej trzonu żuchwy, mierzy się:

1. aktualną wysokość trzonu żuchwy, czyli odległość między jej granicą dolną i górną (H [mm]);

2. wysokość od dolnej granicy żuchwy do dolnego brzegu otworu bródkowego (h [mm]);

Zgodnie z teorią Wical´a i Swoope´a (18) wysokość ta nie zmienia się w ciągu życia i stanowi 1/3 całkowitej wysokości trzonu żuchwy, podczas gdy 2/3 znajdujące się powyżej otworu bródkowego podlegają z wiekiem procesowi resorpcji. Opierając się na przybliżonym stosunku 3:1, można obliczyć u każdego całkowitą wysokość trzonu żuchwy zanim rozpoczęła się jego resorpcja (3 x h [mm]). Można także obliczyć procentowo, ile wynosi utrata tkanki kostnej żuchwy u danej osoby (mandibular bone loss [%]) będąca różnicą pomiędzy całkowitą (3 x h) i aktualną (H) wysokością trzonu żuchwy. Xie i wsp. (13) badając 91 osób z uzębieniem o średnim wieku 65 lat i 177 osób bezzębnych o średnim wieku 80 lat, wykazali znamienne różnice w wysokości trzonu żuchwy i szczęki pomiędzy osobami z uzębieniem i bezzębnymi (p<0,001) oraz znamiennie wyższy ubytek tkanki kostnej w obrębie trzonu żuchwy u kobiet w porównaniu z mężczyznami (p<0,01). W badaniach Ortmana i wsp. (8) średnia wartość h nie różniła się znamiennie pomiędzy osobami z uzębieniem i bezzębnymi, natomiast różniła się znamiennie pomiędzy kobietami i mężczyznami (p<0,01), i wynosiła: dla kobiet z uzębieniem 11,5 mm i bezzębnych 12,28 mm oraz dla mężczyzn z uzębieniem 13,45 mm i bezzębnych 13,10 mm;

3. grubość istoty zbitej w części podstawnej trzonu żuchwy (IC –i nferior cortex [mm]).

Powinna ona stanowić około 1/5 wysokości trzonu żuchwy na poziomie zębów trzonowych i 1/6 na poziomie zębów przedtrzonowych (12). W badaniach Klemetti i wsp. (15) u kobiet po menopauzie o średnim wieku 53,2 lat IC wahało się w granicach 4,6-5,5 mm.

W oparciu o powyższe pomiary oblicza się dwa indeksy żuchwy: panoramiczny indeks żuchwy (PMI – Panoramic Mandibular Index) oraz współczynnik żuchwy (MR – Mandibular Ratio) będący wskaźnikiem zaniku wyrostka zębodołowego (RRR – residual ridge resorption). PMI oblicza się zgodnie z metodą podaną przez Bensona i wsp. (19), jako stosunek IC/h. Średnia wartość PMI dla kobiety po menopauzie w wieku 50-55 lat wynosi od 0,31 (19) do 0,38 (14). MR (RRR) oblicza się, jako stosunek H/h zgodnie z metodą Ortmana i wsp. (8) przejętą z metody opracowanej przez Wical´a i Swoope´a (18). Średnie wartości MR wynoszą: poniżej 55 roku życia 2,07 dla kobiet i 2,21 dla mężczyzn oraz powyżej 55 roku życia 1,77 dla kobiet i 1,97 dla mężczyzn (8).

Wydaje się, że ocena indeksów żuchwy (MCI, PMI, MR, IC) na zdjęciach pantomograficznych może stanowić ważną wskazówkę w wykrywaniu osteoporozy. Można oczekiwać, że korelacje MCI (tzn. stopień nasilenia zmian MCI od klasy C1 do C3) okażą się dodatnie z wiekiem i ujemne z pomiarami densytometrycznymi szkieletu, natomiast w przypadku PMI, MR i IC ujemne z wiekiem i dodatnie z pomiarami densytometrycznymi. Horner i Devlin (16) wykazali na podstawie znamiennej i ujemnej korelacji MCI z BMD żuchwy metodą DXA (r= -0,50 p=0,001 dla pierwszego badającego oraz r=-0,48 p=0,002 dla drugiego badającego), że MCI odzwierciedla masę kostną żuchwy. Aczkolwiek uzyskana przez nich słaba do umiarkowanej zgodność, pomiędzy dwiema osobami niezależnie oceniającymi MCI, może ograniczać kliniczne zastosowanie tego indeksu. Zaprzecza temu bardzo dobra powtarzalność uzyskana dla oceny MCI wynosząca 98% w pracy Klemetti i wsp. (15). Zbadali oni 355 zdrowych kobiet po menopauzie w wieku 48-56 lat częściowo lub całkowicie bezzębnych. W grupie tej na podstawie zdjęć pantomograficznych oceniono trzy indeksy żuchwy: MCI, PMI oraz IC, które porównano z pomiarami BMD metodą DXA w obrębie szyjki kości udowej i kręgosłupa. Na podstawie badań densytometrycznych kobiety podzielono na zdrowe, z osteopenią i z osteoporozą. Wszystkie indeksy żuchwy korelowały znamiennie z BMD szkieletu (tzn. wraz z malejącą BMD klasy MCI rosły od C1 do C3, a wartości PMI i IC malały). Wyniki sugerują, że jeśli na zdjęciu pantomograficznym nie ma zmian odpowiadających klasie C2 lub C3 MCI i jeśli IC jest wysokie (średnia wartość 5,09 mm), to tendencja do osteoporozy jest niska. Autorzy podkreślają jednak, że ich rezultaty mogą być spowodowane dużą liczbą badanych osób i zdjęcie pantomograficzne może nie nadawać się do oceny ryzyka osteoporozy u pojedynczej osoby. W innej pracy Klemetti i wsp. (14) opartej na tej samej grupie 355 kobiet wykazano, że PMI koreluje wprawdzie słabo, ale znamiennie z BMD szyjki kości udowej (r=0,20 p<0,001) i kręgosłupa (r=0,24 p<0,001) badanymi metodą DXA oraz znamiennie z BMD żuchwy w obrębie istoty beleczkowej (r=0,33 p<0,05) i nieznamiennie w obrębie istoty zbitej (r=0,37) badanymi metodą QCT. Wyciągnięto wniosek, że PMI może być wykorzystany, jako parametr odzwierciedlający zmiany mineralizacji szkieletu tylko wtedy, gdy jego wartości znacznie odbiegają od średnich wartości PMI w populacji. Watson i wsp. (20) udowodnili w badaniu 72 pomenopauzalnych kobiet w wieku 54-71 lat, że średnie wartości PMI nie różniły się znamiennie pomiędzy kobietami zdrowymi i z osteoporozą (0,38 vs. 0,37) badanymi metodą DXA. Mohajery i wsp. (17) również zaprzeczyli możliwości rozpoznania osteoporozy w oparciu o zmiany radiologiczne w obrazie żuchwy, aczkolwiek stosowali oni starsze metody densytometryczne dziś już w zasadzie nie wykorzystywane. Kribbs i wsp. (11) oceniali z kolei związek pomiędzy RRR a stanem mineralizacji szkieletu u 30 kobiet, w wieku 45-74 lat, z uzębieniem i częściowo lub całkowicie bezzębnych z osteoporozą, rozpoznaną na zdjęciach radiologicznych kręgosłupa. Stan szkieletu oceniono metodą radioaktywną, wyznaczając zawartość wapnia szkieletowego oraz za pomocą jednowiązkowej metody fotonowej (single-photon absorptiometry – SPA), mierząc BMD w kości promieniowej. Znamienne korelacje stopnia mineralizacji szkieletu z RRR i gęstością kości wyrostka zębodołowego wykazano wprawdzie dla całej grupy (r=0,59-0,66 p<0,001), ale przy braku znamiennych korelacji u kobiet bezzębnych. Według autorów na zanik kości w obrębie wyrostków zębodołowych mają wpływ liczne i nakładające się czynniki takie, jak: wiek, dieta ubogowapniowa, higiena jamy ustnej, ale także stan mineralizacji szkieletu. Klemetti (10) dodaje do nich: czas trwania bezzębia, wcześniejszą utratę zębów, choroby przyzębia, źle dopasowane protezy, wpływ sił żucia. Hirai i wsp. (9) ocenili u 44 bezzębnych osób, (16 mężczyzn i 28 kobiet) o średnim wieku 81,1 lat, związek pomiędzy wysokością wyrostka zębodołowego a osteoporozą, ocenianą na zdjęciach rentgenowskich kręgosłupa. Wykazano znamienne i ujemne korelacje wysokości tego wyrostka z wiekiem (r=-0,38 p<0,01) i z nasileniem zmian osteoporotycznych (r=-0,42 p<0,01). Autorzy ci wnioskują, że osteoporoza ma silny wpływ na zanik wyrostka zębodołowego u bezzębnych pacjentów i należy do jednego z głównych czynników przyspieszających tempo tego zaniku. Ważną i obrazową wydaje się poczyniona przez Klemetti (10) obserwacja, że zanik wyrostków zębodołowych można porównać do złamań osteoporotycznych szkieletu ze względu na podobną etiologię obu zjawisk.

Oparta o zdjęcie pantomograficzne, prosta w zastosowaniu, opierająca się tylko na wyglądzie istoty zbitej w części podstawnej trzonu, a więc nie wymagająca żadnych pomiarów i obliczeń 3-stopniowa klasyfikacja żuchwy wydaje się rozróżniać osoby zdrowe i z osteoporozą. Osoby zakwalifikowane do klasy C3 tej klasyfikacji mają większą tendencję do osteoporozy niż osoby zakwalifikowane do klasy C1 czy C2, w związku z czym powinny być poddane dalszym badaniom densytometrycznym szkieletu. Pozostałe indeksy żuchwy wymagają dokonania pomiarów radiometrycznych i obliczeń, co utrudnia ich stosowanie w codziennej praktyce. Ze względu na rozbieżne dane nie powinny być raczej stosowane do oceny stanu mineralizacji szkieletu. Mają natomiast znaczenie pomocnicze, w szczególności, gdy ich wartości znacznie odbiegają od średnich w populacji.