Dual-energy x-ray absorptiometry (DXA) scans: an inclusive guide for interpretation and scan analysis

Abstract
Vast advances in treatment of osteoporosis have taken place, resulting in a dramatic increase of the number of densitometry centers and the number of dual-energy X-ray absorptiometry (DXA) scans performed for measurement of bone mineral density (BMD). However, the interpretation of DXA scans can be unfamiliar to radiologists, and not too many resources provide adequate training. In routine clinical practice, a diversity of DXA scan findings that deviate from anticipated anatomical landmarks and require a sophisticated approach to patient positioning and scan analysis may be identified. It is in this realization that recognition of various artifacts and pathologic processes, which can falsely increase the measured BMD is essential to accurate DXA scan analysis. Critical evaluation of the DXA scan image, and careful appraisal of numeric data on the computer-generated printout by clinicians and radiology technologists are instrumental to ensure correct DXA scan interpretation. A concise and inclusive guide to the analysis of DXA scans is presented. An array of incidental findings that may influence BMD measurements is illustrated and common pitfalls of DXA scan interpretation are discussed.

Key words
Dual-energy X-ray absorptiometry (DXA), Osteoporosis, Artifacts, Interpretation, Bone mineral density (BMD)

Artículo completo
Introducción
La osteoporosis es la patología metabólica ósea más común, en la cual el diagnóstico precoz y preciso es de la mayor importancia (1-13). La absorciometría de rayos X de energía dual (DXA) se ha transformado en la técnica densitométrica más moderna para la determinación no invasiva de la densidad mineral ósea (DMO) y el diagnóstico de osteoporosis. En los EE.UU., aproximadamente el 80% de las DXA miden DMO en la columna anteroposterior, 10% a 15% en el fémur proximal y 5% en cuerpo total, columna lateral o antebrazo (14). Como muchos otros exámenes diagnósticos, las DXA deberían ser cuidadosamente evaluadas por parte del médico y el técnico radiólogo que las interpretan en busca de anomalías que puedan afectar las mediciones de DMO (12,13). En la práctica clínica, es muy importante el reconocimiento de los diversos defectos de imagen y procesos patológicos que pueden influir sobre los resultados de la DMO, para lograr la interpretación óptima de la DXA.Nosotros presentamos las fuentes más comunes de error que pueden encontrarse en los exámenes rutinarios efectuados en la columna y la cadera (los sitios más comúnmente evaluados) por DXA, con el fin familiarizar a los médicos y los técnicos radiólogos con los hallazgos que desvían los resultados del estándar normal, y que pueden requerir un enfoque especial en cuanto al posicionamiento del paciente y el análisis y/o interpretación del estudio. Las imágenes de las DXA aquí presentadas fueron obtenidas con un sistema Lunar DPX (Lunar, Madison, Wisconsin). Sin embargo, en estos casos ilustrativos se abordaron y analizaron los hallazgos imagenológicos incidentales y los obstáculos más comunes, independientemente del equipo utilizado. Regiones de interés y posicionamiento del paciente
El correcto posicionamiento del paciente y la adecuada colocación de las regiones de interés son fundamentales para la precisa y reproducible adquisición y análisis de los exámenes, especialmente si los pacientes serán seguidos mediante DXA. La experiencia en la operación del equipo, la conciencia de las dificultades técnicas encontradas en la adquisición de las imágenes y su análisis, y el conocimiento del rango de variaciones anatómicas pueden eliminar los errores operador-dependientes en las mediciones, contribuir a mejorar la calidad y asegurar la consistencia de los datos adquiridos. Dado que los movimientos del paciente pueden afectar las mediciones del contenido mineral óseo (15), es importante que el técnico explique los requerimientos técnicos al paciente y que el paciente permanezca quieto en una posición conveniente dentro del equipo. La presencia de tejidos blandos adecuados, adyacentes a las estructuras óseas a ser evaluadas, permite la fácil identificación de los bordes óseos, y debería ser cuidadosamente determinada por el operador. Por ejemplo, los exámenes efectuados en la cadera de un paciente muy delgado podrían requerir la utilización de un recubrimiento adicional sobre esta región que contenga material de relleno equivalente a tejido blando (por ejemplo, arroz). Los exámenes postero-anteriores de la columna pueden ser llevados a cabo con el paciente yaciendo en decúbito supino en la mesa de imágenes. El paciente es ubicado en la mitad de la mesa del equipo, con su columna derecha y paralelo al eje longitudinal de la mesa. Las piernas del paciente son elevadas mediante una cuña de espuma para minimizar la lordosis espinal, incrementando los espacios intervertebrales. La correcta determinación de los niveles vertebrales de la columna y la precisa colocación de las regiones de interés podrían evitar mediciones incorrectas de la DMO. La adquisición de las imágenes comienza desde un punto ubicado 2.5-5 cm (1-2 pulgadas) por debajo del margen anterior de la cresta ilíaca (ambas crestas ilíacas deberían ser visualizadas), y termina justo por encima de la punta de la apófisis xifoides. Si la vértebra L1 ha de ser incluida en el análisis de DMO, el examen debería terminar aproximadamente 4 cm (1.5 pulgadas) por encima de la punta del esternón. Así, el examen debería iniciarse en la mitad de la vértebra L5 y concluir en la mitad de la vértebra T12. Dado que en los pacientes con cifosis torácica el esternón se encuentra más próximo a la pelvis, el examen debería iniciarse 2.5-5 cm (1-2 pulgadas) más arriba sobre el esternón. A medida que el estudio progresa y la imagen es gradualmente mostrada en el monitor, el operador debería controlar, y de ser necesario ajustar, la colocación de los marcadores de las regiones de interés. En los pacientes con escoliosis espinal se recomienda el uso del software para escoliosis provisto por el fabricante, el cual permite la colocación de regiones de interés no rectangulares, con líneas no horizontales, para la mejor definición de los espacios discales intervertebrales (figura 1).

Figura 1. Examen por absorciometría de rayos X de energía dual de la columna lumbar de una mujer de 53 años de edad, la cual muestra cifoescoliosis grave y fracturas compresivas de las vértebras L2 y L4, y cambios degenerativos asociados en varios niveles. Nótese que las apófisis espinosas no se encuentran centradas, que el hueso muestra apariencia densa en el lado cóncavo de la columna, y que las placas terminales vertebrales no horizontales no son claramente visibles. Este examen fue analizado utilizando el software para escoliosis, el cual permite que los espacios vertebrales se marquen con líneas no horizontales. En este caso se recomienda el examen de un sitio esquelético alternativo, tal como la cadera proximal o un sitio periférico.

En aquellos pacientes con fusión espinal (por ejemplo, espondilitis anquilosante), la colocación de las regiones de interés puede ser dificultosa, derivando en mediciones imprecisas de la DMO. En pacientes ancianos con cambios degenerativos espinales prominentes, la inclusión de las anomalías escleróticas en las regiones de interés podría incrementar falsamente las mediciones de la DMO. El examen lateral por DXA de la columna lumbar permitiría excluir los cambios degenerativos de las regiones de interés. Pese a que son infrecuentes las anomalías de la cadera que pueden aumentar falsamente las mediciones de la DMO cuando son incluidas en las regiones de interés, las determinaciones puedan ser afectadas por el posicionamiento inadecuado del paciente o la incorrecta colocación de las regiones de interés. Al momento de la evaluación de la cadera, ésta es posicionada en rotación interna, colocando la diáfisis femoral en forma recta; el examen comienza distal al isquion, y finaliza proximal al trocánter mayor. El área evaluada debería incluir la cabeza femoral completa, el trocánter mayor y el límite proximal de la diáfisis femoral, al menos 2.5 cm (1 pulgadas) por debajo del trocánter menor. Al analizar los estudios de la cadera, es importante que la región de interés del cuello femoral no incluya el trocánter mayor ni el isquion. El software para DXA puede compensar las variantes anatómicas del cuello femoral y los tejidos blandos adyacentes; sin embargo, la estandarización de la rotación interna (25°-30°) de la extremidad inferior es esencial para minimizar la variabilidad de las mediciones. Aspectos problemáticos que pueden provocar mediciones falsas de la DMO
Los equipos para DXA de tercera generación se caracterizan por su resolución mejorada, casi radiográfica. El software para DXA no puede diferenciar entre hueso y otros materiales altamente atenuantes, o estructuras calcificadas extrañas dentro de las regiones de interés, las cuales pueden aumentar falsamente los valores obtenidos respecto de la DMO. Por este motivo, todos los elementos metálicos son cuidadosamente removidos de las vestimentas del paciente para evitar defectos imagenológicos que puedan alterar las mediciones de la DMO. En aquellos pacientes con prótesis espinales ortopédicas o con reemplazo de cadera, la utilización de dichos dispositivos ortopédicos impide la correcta evaluación de la densidad ósea (figura 2).

Figura 2. Examen por absorciometría de rayos X de energía dual de la cadera derecha de una mujer de 51 años de edad, el cual muestra una prótesis de fijación interna atravesando el fémur proximal, a lo largo del eje del cuello femoral. Dado que la prótesis de fijación interfiere con la medición de densidad mineral ósea, debería seleccionarse la cadera contralateral u otro sitio esquelético para el examen.

En estos casos, debería elegirse otro sitio para el examen. Las fracturas, las lesiones metastásicas, las calcificaciones aórticas, las prótesis ortopédicas, los implantes espinales, las laminectomías, la escoliosis o las enfermedadews degenerativas deberían ser identificados antes de efectuar el examen por DXA. Para ello se requiere típicamente el reposicionamiento de las regiones de interés a fin de excluir las áreas anómalas del examen, o la evaluación de un sitio esquelético alternativo. Es claro, sin embargo, que las imágenes por DXA no tienen la calidad diagnóstica de las radiografías, y no deberían ser utilizadas como sustitutos de ellas para excluir o confirmar una anomalía. Pese a que en general no es necesario efectuar rutinariamente radiografías convencionales como parte de los exámenes por DXA, la cuidadosa evaluación de las radiografías disponibles antes de efectuar el examen por DXA sería muy conveniente. En la columna lumbar, el estrechamiento de los espacios discales intervertebrales, la esclerosis ósea subcondral, la osteoartritis de las facetas y los osteofitos pueden producir aumento espurio de las medidas de DMO. Por ese motivo, los niveles degenerativos espinales deberían ser cuidadosamente identificados y excluidos del análisis. La correlación de los hallazgos con las radiografías disponibles de la columna podría contribuir al análisis de las imágenes. Más aún, el examen lateral de la columna lumbar podría permitir eliminar los cambios degenerativos que afectan las articulaciones de las facetas de las regiones de interés (16). En cuanto a la DXA, las fracturas por compresión acaecidas por cambios degenerativos pueden ser identificadas tanto por inspección visual de las imágenes generadas como por los valores no uniformes de DMO obtenidos entre vértebras (figura 1). Se requiere prestar especial atención cuando los valores individuales de DMO no se incrementan desde la vértebra L1 hasta la L3. Del mismo modo, el desplazamiento desde el L3 hasta L4 debería producir valores de DMO constantes o levemente disminuidos. En presencia de fracturas vertebrales, los valores de DMO pueden ser mayores, iguales o menores que los de otros niveles espinales (17). Las facturas por compresión se manifiestan típicamente como disminución de la altura de los cuerpos vertebrales y aumento espurio de la DMO.La osteoartritis, la enfermedad de Paget, las fracturas, las calcificaciones vasculares, las tendinitis calcificadas y la enostosis (isla ósea) se encuentran entre las anomalías que pueden influir sobre las mediciones de DMO en la cadera, si son incluidas en las regiones de interés. La identificación de estas patologías dentro de las regiones de interés debería promover la exclusión de las mismas del análisis, seleccionando otras regiones de interés o sitios esqueléticos alternativos. Sin embargo, ciertas patologías tales como la necrosis avascular de la cabeza femoral y la displasia de cadera vinculada al desarrollo pueden no requerir el reposicionamiento de las regiones de interés o ni mediciones en otros sitios, ya que estas patologías no son incluidas habitualmente en la región de interés del cuello femoral (figura 3).

Figura 3. Examen por absorciometría de rayos X de energía dual de la cadera izquierda de una mujer de 69 años, la cual había recibido tratamiento con corticoides, que muestra creciente esclerosis y aplanamiento de la porción de la cabeza femoral que soporta el peso corporal, así como cambios degenerativos sobreagregados compatibles con osteonecrosis.

Comentarios finales
El óptimo desempeño de los exámenes por DXA requiere operadores habilidosos y bien entrenados, familiarizados con los aspectos técnicos del examen y sus complejidades. Los médicos que interpretan e informan los estudios de densitometría ósea deben poseer suficiente experiencia en la comprensión de las enfermedades óseas/metabólicas y la osteoporosis, puesto que esto les permitirá efectuar un análisis preciso y clínicamente útil de los datos. Las radiografías simples de la columna o la cadera pueden complementar a la DXA, quizá con datos adicionales de importancia clínica. Dado que los radiólogos y otros clínicos que solicitan exámenes por DXA podrían poseer limitada experiencia en cuanto a interpretación de estos estudios, se exponen aquí las fuentes de error habitualmente encontradas durante la adquisición de las imágenes y el análisis de las mismas. El estudio de los casos aquí ilustrados puede contribuir a la adquisición de más experiencia por parte del médico y el técnico en cuanto a la aplicación y limitaciones de la DXA, tal como se la emplea para evaluación de la DMO y la osteoporosis.

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