La osteoporosis se define como una enfermedad multifactorial
caracterizada por disminución en la masa ósea y deterioro de la microarquitectura
de la estructura ósea, que produce mayor susceptibilidad a fracturas por pequeños
traumas.1 En la última década la osteoporosis se ha convertido en
uno de los principales problemas de salud pública debido a los costos individuales y
sociales en conexión con el mayor número de fracturas y sus consecuencias
posteriores; por lo tanto, la detección precoz de la fragilidad ósea es muy
importante. Uno de los principales determinantes de fuerza ósea es la masa ósea,
que se evalúa según la densidad mineral ósea (DMO) mediante absorciometría de
rayos x de energía doble (DXA). Los valores de DMO obtenidos en el fémur
proximal y en la columna lumbar se usan en el diagnóstico de la osteoporosis, de
acuerdo con los criterios de la Organización Mundial de la
Salud.2
Grandes estudios prospectivos documentaron que la DMO es una buena medida
sustituta de fuerza muscular, tanto en hombres como en mujeres, y que hay una
fuerte relación entre varias mediciones de DMO y probabilidad de fracturas. Por otra
parte, varios estudios informaron que la DMO predice sólo 50% a 70% de la
variación en la fuerza3 y explica menos del 30% de la varianza en el
número de fracturas.4 Esas observaciones sugieren que hay otros
factores importantes que influyen en la fuerza ósea, y que no son capturados por la
DXA, como la arquitectura, la geometría, el espesor cortical y la porosidad, que
pueden tener un papel importante en la determinación del riesgo de
fracturas.5,6
En la última década ha habido un interés creciente en la evaluación del estado óseo
mediante técnicas de ecografía cuantitativa (ECOC), que pueden ofrecer una
alternativa atractiva a la evaluación central por DXA, porque no utilizan radiaciones,
son relativamente económicas y fácilmente transportables. Más aun, muchos
estudios informaron que los parámetros de ECOC pueden no sólo reflejar la
densidad ósea, sino también otras propiedades cualitativas del hueso, como
elasticidad, estructura, microarquitectura, las cuales se relacionan estrictamente
con la fuerza ósea.7 Algunos estudios prospectivos demostraron que
la ECOC del calcáneo es predictora independiente de fracturas por fragilidad en las
mujeres posmenopáusicas.8,9 Un importante estudio multicéntrico
de Wuster y col. demostró que los parámetros de ECOC en los dedos eran
predictores significativos de fracturas osteoporóticas en las
mujeres.10 Además, cuando se combinó la evaluación de DMO y
ECOC mejoró significativamente la capacidad de predicción del riesgo de
fracturas.11 Esta información parece confirmar que la ECOC puede
ser influida por algunos aspectos de la calidad ósea, diferentes de la DMO. Por otro
lado, los estudios in vitro que investigan la relación entre los parámtetros
ECOC tradicionales (velocidad del sonido [VDS] y atenuación del ultrasonido de
banda ancha [AUB]) y el estado óseo no permiten alcanzar ninguna conclusión
definitiva. De hecho, algunos estudios comunicaron que la VDS se ve
predominantemente influida por la DMO, mientras que la AUB se relaciona más con
la geometría ósea, orientación trabecular y anisotropía.12,13 En
cambio, un estudio reciente de Cavani y col.14 encontró que la VDS
se correlaciona con la DMO sólo cuando la medición se realiza en forma paralela a
las trabéculas óseas, mientras que cuando la medición se toma en dirección
ortogonal la VDS se ve principalmente afectada por los espacios intertrabeculares.
En otro estudio, parámetros no ECOC en el calcáneo proporcionaron información
consistente acerca de la microarquitectura ósea, luego de ajustar a
DMO.15 En conclusión, a pesar de los numerosos estudios, aún no se
ha logrado la comprensión clara y completa de la interacción entre los tejidos óseos
y la ecografía. Recientemente ha crecido el interés en un nuevo tipo de análisis de
la señal ultrasónica recibida luego de la transmisión a través del tejido óseo,
usando técnicas de procesamiento de señales eléctricas.16,17 De
hecho, estos estudios in vitro demostraron que algunos aspectos del
trazado gráfico ecográfico están más influidos por el espesor del hueso cortical,
mientras que otros lo están por la conectividad o por la elasticidad del
hueso.16,17
Nuestra primera experiencia en la aplicación del análisis de trazado gráfico en el
estudio del estado del esqueleto es el resultado de una investigación realizada en
pacientes hemodializados en que se midieron los parámetros ECOC a nivel de
falanges, usando el equipo DBM Sonic 1200 (IGEA, Italia). Los principales
resultados del estudio fueron que los parámetros ECOC estaban significativamente
reducidos en los pacientes en comparación con los controles, y que la disminución
de ECOC mostró una correlación negativa con los niveles de hormona paratiroidea.
Este último resultado concordó con el hecho de que la falange tiene mayor cantidad
de hueso cortical, que se ve más afectada por el incremento de la acción de la
hormona paratoroidea. Un resultado secundario del estudio fue la diferencia en la
calidad del análisis del trazado gráfico entre el brazo con fístula arteriovenosa y el
que no tenía fístula, lo que sugiere que lo cambios óseos secundarios a lesión
isquémica pueden ser evidenciados en forma genérica por alteraciones en las ondas
ultrasónicas.18
Se pensó que el hiperparatiroidismo, cuyo efecto específico en el hueso cortical y
trabecular es bien conocido (preservación de la conectividad trabecular y resorción
del hueso cortical), puede representar un buen modelo para evaluar la capacidad de
la ECOC para diferenciar cambios en la calidad del hueso. Debido a lo antes
mencionado llevamos a cabo un estudio longitudinal en 22 pacientes con
hiperparatiroidismo primario, realizamos mediciones de DMO (en el fémur y la
columna lumbar) y ECOC (a nivel de falanges) antes y después de la
paratiroidectomía. Todos los pacientes mostraron un aumento significativo en los
parámetros densitométricos y ecográficos luego de dos años de la
paratiroidectomía. Desafortunadamente, no fue posible evaluar en los mismos
pacientes el cambio en las características del trazado gráfico ecográfico, ya que
éstas fueron sintetizadas en un sólo parámetro llamado Indice Ecográfico de Perfil
Oseo (IEPO), que sin embargo se relacionó en forma genérica con la calidad del
hueso, sin poder distinguir entre las características cualitativas (es decir, espesor
cortical, conectividad, espesor trabecular, elasticidad, etc.).
Esta cuestión fue el punto final de un estudio posterior realizado en 34 pacientes
con hiperparatiroidismo primario (HPTP) y 35 mujeres posmenopáusicas con
osteoporosis, comparados con un grupo de sujetos saludables. En este estudio
analizamos sólo los parámetros ECOC en las falanges, pero a diferencia del estudio
previo, el análisis del trazado gráfico ECOC se subdividió en tres parámetros
diferentes (tiempo de transmisión ósea [TTO], amplitud de onda rápida [AOR] y
dinámica de señal) (figura 1). Algunos estudios in vitro sugirieron una
estrecha relación entre TTO y extensión cortical, mientras que la AOR parece ser
dependiente de la elasticidad y homogeneidad del tejido óseo.17 Uno
de los principales resultados del estudio fue que el análisis del trazado gráfico fue
capaz de discriminar entre pacientes con osteoporosis y HPTP. En particular, con
niveles similares de velocidad del sonido dependiente de amplitud [VDS-DA]
(similar disminución en la masa ósea en comparación con sujetos saludables), los
pacientes con HPTP mostraron niveles de TTO significativamente inferiores a las
pacientes con osteoporosis y sujetos saludables, mientras que la AOR resultó
normal en pacientes con HPTP y estaba significativamente disminuido en pacientes
con osteoporosis. El estudio demostró que la relación TTO/AOR fue el mejor
parámetro para discriminar entre osteoporosis y HPTP cuando los pacientes se
caracterizan por similar reducción en la masa ósea.19
Figura 1. Representación esquemática del trazado gráfico ecográfico. FWA = amplitud de onda rápida;
AD-SoS = velocidad del sonido dependiente de la amplitud; BT = tiempo de transmisión ósea.
La osteoporosis inducida por glucocorticoides (OIG) se caracteriza por un patrón
histológico bien definido y se sabe que en esos pacientes se producen fracturas en
tasas mucho mayores que las esperadas según los resultados de la DMO. Más aun,
la OIG se caracteriza por menor formación y mayor resorción ósea que la
osteoporosis posmenopáusica.20 Si bien es controvertido el papel de
la hormona paratoroidea en la patogénesis de la OIG, recientemente se estableció
que el típico patrón histomorfométrico de OIG difiere del patrón del
hiperparatoroidismo primario, ya que en el último se preserva la conectividad
trabecular, mientras que en la OIG la microarquitectura trabecular está alterada
con reducción en la conectividad.21
Basados en lo anterior llevamos a cabo un estudio en 192 pacientes (156 mujeres y
56 hombres) bajo tratamiento con glucocorticoides por al menos 6 meses y 192
controles de sexos y edades equiparadas. Además se comparó una muestra de 90
mujeres posmenopáusicas tratadas con glucocorticoides con controles
posmenopáusicos saludables, para evaluar un posible patrón específico de
parámetros ECOC en la OIG. En todos los sujetos se midió la DMO por DXA en la
columna lumbar y el fémur, y los parámetros ecográficos en el calcáneo y las
falanges.
Todos los parámetros DXA y ECOC fueron significativamente inferiores en pacientes
en tratamiento con glucorticoides que en los controles y en los pacientes con
fracturas por glucocorticoides, que en los que no presentaban fracturas.
La AOR fue significativamente inferior en los pacientes tratados con glucocorticoides
y en las mujeres posmenopáusicas con osteoporosis que en los controles
posmenopáusicos saludables. El TTO, que es principalmente influido por la
extensión cortical, estaba reducido en pacientes tratados con glucocorticoides y
mujeres posmenopáusicas con osteoporosis, con respecto a los controles, sin
alcanzar significación estadística.22 Más aun, la tasa TTO/AOR era
significativamente mayor en los pacientes tratados con glucocorticoides y en las
mujeres posmenopáusicas con osteoporosis que en los controles. Sin embargo, no
hubo diferencias significativas entre los pacientes tratados con glucocorticoides y en
las mujeres posmenopáusicas con osteoporosis.22 En este estudio el
patrón de trazado gráfico ultrasónico parece concordar con los resultados
histológicos.
El creciente interés en el uso de parámetros ECOC, incluso en los individuos de sexo
masculino, nos alentó a realizar algunos estudios acerca de la capacidad de la ECOC
de predecir el riesgo de fracturas en la población masculina. Un estudio preliminar
realizado en un pequeño número de pacientes23 señaló que entre
los parámetros ECOC en las falanges, tanto la VDS-DA como el TTO fueron capaces
de predecir riesgo de fracturas osteoporóticas, al igual que la DMO en la columna y
el fémur. Tal información ha sido parcialmente confirmada por un estudio más
exhaustivo realizado en 401 hombres (edad 45 a 82 años). En este último estudio
se efectuó ECOC en el calcáneo y las falanges. Las mediciones ECOC en ambos
niveles resultaron predictoras de fracturas osteoporóticas y capaces de discriminar
entre pacientes con osteoporosis y sin esta enfermedad. Entre los parámetros de
trazado gráfico ECOC, sólo el TTO mostró resultados positivos tanto en la predicción
de fracturas como en el diagnóstico de osteoporosis. Estudios recientes destacan
que los hombres y las mujeres pierden tejido óseo en formas diferentes: los
hombres conservan la conectividad trabecular más que las mujeres, mientras que
en ellas la mayor resorción a nivel subcortical junto con la pérdida de trabéculas
parece ser el principal factor en las fracturas por microtraumas. Estos resultados
parecen concordar parcialmente con nuestros datos, que evidencian el papel
significativo del TTO en la determinación del riesgo de fracturas, pero no de los
otros parámetros medidos en las falanges. EL TTO se ha relacionado con espesor
cortical, que en nuestra experiencia está disminuido en pacientes con
HPTP19, HPT secundario18 y en hombres con
osteoporosis.23 La utilidad del TTO fue confirmada en estudios
recientes realizados en una población que comprendía recién nacidos. De hecho en
este último estudio encontramos que el TTO es el mejor parámetro ECOC para el
control del crecimiento esquelético durante el primer año de
vida.24
Hoy nuestra experiencia nos permite comprender el potencial del análisis de
trazado gráfico ultrasónico, sin ser concluyentes acerca de su posible uso en el
tratamiento de enfermedades metabólicas óseas. Sin embargo, nuestros resultados
pueden servir de estímulo para los fabricantes de equipos para ECOC y para los
investigadores en esta área para optimizar los equipos actuales y para tratar de
mejorar la precisión de los parámetros más prometedores del trazado gráfico, como
el TTO y la AOR.
Los autores no manifiestan conflictos.
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