Con la DXA come già detto si ottiene una valutazione della densità minerale ossea planare del distretto preso in esame ottenuta dal rapporto BMC (quantità di calcio in grammi)/Area (area del distretto esaminato). Quanto minore è la densità minerale ossea planare (BMD – Bone Mineral Density) tanto maggiore è la fragilità.
La competenza meccanica dell’osso è peraltro dipendente non solo dalla BMD, ma anche dalle sue caratteristiche geometriche e di integrità strutturale. In particolare le caratteristiche geometriche macroscopiche (diametro, area corticale e sua distribuzione intorno all’asse centrale) sono importanti a livello di una struttura con aspetto tubulare come l’epifisi prossimale del collo del femore mentre l’integrità strutturale della componente trabecolare è cruciale nel conferire resistenza meccanica alle vertebre.
Le caratteristiche geometriche della epifisi prossimale del femore e l’integrità della struttura trabecolare vertebrale sono oggi valutabili con software applicativi che utilizzano l’immagine ottenuta dalla comune scansione densitometrica. E’ così possibile acquisire con la consueta scansione densitometrica oltre alla densità minerale ossea anche informazioni sulle caratteristiche geometriche e di resistenza al carico del femore prossimale e la valutazione sulle caratteristiche di integrità trabecolare delle vertebre lombari.
Hip Structural Analysis (HSA)
E’ il software (disponibile su apparecchiature DXA di ultima generazione) che consente di studiare le caratteristiche geometriche della epifisi prossimale del femore utilizzando l’immagine della comune scansione densitometrica.
Il programma HSA calcola i parametri analizzando la distribuzione della massa intorno all’asse principale del segmento osseo (assumendo che esso sia cilindrico). Il calcolo viene eseguito su tre diverse sezioni trasverse di circa 5 mm di spessore: il collo (NN), la regione intertrocanterica (IT) e la diafisi appena sotto al piccolo trocantere (FS).
I principali parametri forniti dal software HSA sono:
– CSA (Cross Sectional Area): corrisponde all’area di superficie ossea corticale nella sezione trasversale. E’ derivato dall’integrale del profilo della massa ossea (v figura). E’ un indice della resistenza dell’osso sull’asse longitudinale.
– CSMI (Cross Sectional Moment Inertia): esprime come la massa è distribuita rispetto all’asse centrale (si assume sempre che il distretto sia perfettamente cilindrico). Più esso aumenta tanto più si incrementa la resistenza del distretto al carico in flessione. E’ proporzionale alla CSA, allo spessore corticale e al diametro periostale.
– Z (Section Modulus): è un parametro che esprime il massimo della resistenza al carico in flessione e torsione. E’ pari al CSMI diviso per la distanza tra l’asse centrale neutrale e il margine esterno del cilindro osseo esaminato.
– BR (Buckling Ratio): esprime la stabilità corticale a forze di compressione ed è ottenuto dal rapporto tra raggio e lo spessore corticale del distretto esaminato. Quanto più il valore è maggiore di 10 tanto più l’osso in quel distretto è instabile strutturalmente.
Trabecular Bone Score (TBS)
E’ un software (anche questo utilizzabile solo su strumentazioni DXA di ultimissima generazione) basato su un algoritmo che rianalizza le immagini DXA della colonna lombare e calcola un indice numerico (TBS) strettamente correlato (direttamente proporzionale) alle variazioni di intensità di grigio dei singoli pixel.
E’ evidente che quanto maggiormente è conservata l’integrità trabecolare (caso A) le variazioni dei livelli di grigio saranno numericamente molte e di lieve entità. Viceversa laddove l’integrità strutturale è compromessa (caso B) le variazione dei livelli di grigio saranno numericamente poche e di grande intensità.
Il valore di TBS è pertanto correlato ai parametri di microarchitettura trabecolare come gli spazi intertrabecolari, il numero di trabecole e la connettività intertrabecolare.
In altre parole il valore di TBS esprime seppure indirettamente l’integrità strutturale della microarchitettura fornendo in un parametro numerico un indice della qualità dell’osso.
