DIAGNOSIS OSTEOPOROSIS: PENILAIAN VISUAL SECARA

KONVENSIONAL VERSUS RADIOGRAFI DIGITAL

ABSTRAK

Di banyak Departemen Radiologi, radiografi konvensional telah digantikan

oleh radiografi digital. Oleh karena itu, tujuan dari penelitian ini adalah untuk

menganalisis deteksi visual osteopenia/osteoporosis dengan radiograf digital maupun

konvensional. Sebanyak 286 Pasien secara retrospektif kami evaluasi radiograph

tulang belakang lumbal di dua alat radiograf yang berbeda. 188 pasien menggunakan

cara konvensional dan 158 pasien dengan digital radiograph. Pasien dengan riwayat

fraktur patah tulang belakang dieksklusikan. Empat ahli Radiologi musculoskeletal

yang berpengalaman diikutsertakan dalam penelitian ini dan di blind terhadap nilai-

nilai DXA dan untuk usia pasien dinilai secara independen dari masing-masing

Apakah kepadatan tulang lumbal adalah normal atau terdapat penurunan. Hasil

absorptiometry dual X-ray digunakan sebagai standar referensi. Nilai batas untuk

diagnosis osteopenia adalah T-Skor < -1 SD berdasarkan klasifikasi osteoporosis

menurut WHO. Nilai Sensitivitas/spesifitas adalah 86% / 36% untuk radiograf

konvensional dan 72% / 47% untuk radiografi digital. Akurasi secara keseluruhan

diagnostik adalah 68% untuk konvensional dan 64% untuk digital radiograph. 80%

pasien dengan osteopenia dan 96% pasien dengan osteoporosis dinilai sebagai benar

positif pada radiograph konvensional dan 65% (osteopenia) dan 82% (osteoporosis)

pada digital radiograph. Persetujuan antar pengamat nampak lebih rendah untuk

digital (35%) daripada radiograph konvensional (73%). Namun, perbedaan tersebut

tidak signifikan secara statistik. Tidak ada perbedaan yang besar dalam akurasi

diagnostik dalam penilaian osteopenia/osteoporosis menggunakan radiograph digital

maupun konvensional. Namun, varians interobserver yang tinggi pada digital

radiograph menunjukkan bahwa terdapat problematika dalam penilaian visual

osteoporosis/osteopenia, yang mungkin karena pengolahan gambar dan post-

pengolahan algoritma yang memanipulasi aspek visual darikepadatan tulang..

Kata kunci : detection rate, akurasi diagnosis, radiografi

digital/konvensional. DXA, osteopenia, osteoporosis

PENDAHULUAN

Osteoporosis adalah salah satu penyakit yang paling umum dari tulang,

terutama pada wanita lansia. Karena angka harapan hidup yang lebih tinggi, insiden

osteoporosis bahkan meningkat dalam beberapa dekade terakhir [1]. Pada tahun 1993

osteoporosis didefinisikan sebagai penyakit sistemik tulang yang ditandai dengan

kepadatan mineral tulang yang rendah dan hilangnya mikro struktur tulang, dengan

peningkatan risiko fraktur [2]. Karena patah tulang osteoporosis menyebabkan

morbiditas yang signifikan, kematian, dan biaya terhadapt sistem kesehatan

masyarakat [3, 4], Deteksi dini osteoporosis sangat penting karena strategi terapi yang

efektif tersedia untuk mencegahfraktur vertebral.

Radiograf sering dijakdikan modalitas pertama yang mendeteksi kecurigaan

osteoporosis dan memulai penegakan diagnosis lebih lanjut. Berbagai tanda-tanda

khas pada radiogram mengindikasikan osteoporosis. Hal tersebut termasuk

peningkatan radiotranslusen tulang karena penurunan massa tulang. Tulang menjadi

tipis dan korteks vertebra menjadi tertekan, yang digambarkan sebagai ”empty box

sign” dan vertebra menunjukkan endplates yang relatif jelas. Bagian tulang yang

lunak mungkin mengakibatkanfraktur yang spontan,dimana tulang belakang terlihat

sebagai gambaran codfish atau vertebra berbentuk baji [5, 6]).

Dual X-ray absorptiometry (DXA) [7] adalah metode yang ditetapkan dan

sering dilakukan ketika dicuragai timbulnya osteopenia/osteoporosis pada hasil

radiograf yang memungkinkan untuk menegakkan diagnosis dan kuantifikasi

osteoporosis [3, 8]. Dengan DXA, kepadatan mineral corpus vertebra dan femur

proksimal diukur sebagai mana kedua tulang tersebut memiliki resiko tertinggi untuk

terjadinya fraktur [9, 10]. Berdasarkan klasifikasi WHO 1994, nilai T yang mewakili

standar deviasi rata-rata puncak massa tulang yang dibandingkan terhadap sampel

pasien berusia muda digunakan untuk diagnosis dan klasifikasi tingkat keparahan

hilangnya substansi tulang: standar deviasi (SD) antara -1 sampai -2.5 didefinisikan

sebagai osteopenia, sedangkan SD < -2.5 didefinisikan sebagai osteoporosis.

Di banyak Departemen Radiologi radiografi digital telah menggantikan

radiography konvensional dalam beberapa tahun terakhir. Keuntungan dari radiografi

digital termasuk transfer gambar digital dan pengarsipan, postprocessing dan

pengurangan dosis. Tujuan dari penelitian ini adalah untuk mengevaluasi tingkat

deteksi visual kehilangan mineral tulang dari digital radiograph dibandingkan dengan

radiograph konvensional.

PASIEN DAN METODE

Sebanyak 500 pasien diperiksa dari tahun 1999 hingga 2003 retrospektif.

Diagnostik dilakukan menggunakan teknik film/layar konvensional sampai Agustus

2001; Sejak itu, radiografi digital telah diperkenalkan. 286 pasien dimasukkan dalam

penelitian retrospektif. 158 pasien ini (132 perempuan pasien dengan usia rata-rata

tahun 54.5, 25 pasien laki-laki dengan usia rata-rata tahun 54.2; usia rata-rata dari

semua pasien 54 tahun, range 21-80 tahun) telah dilakukan radiograph digital, 128

pasien (95 perempuan pasien dengan usia rata-rata tahun 55.3, 33 pasien laki-laki

dengan usia rata-rata tahun 48.3; usia rata-rata dari semua pasien 51 tahun dengan

range usia 18-80 tahun,) dilakukan radiograph konvensional lumbal vertebra diambil

dengan dua alat.

Pasien diinklusikan pada penelitian ketika pengukuran DXA dan radiograph

berkualitas tinggi yang diambil dalam dua pesawat dalam waktu 8 minggu sebelum

atau setelah pengukuran DXA tersedia. Alasan untuk akuisisi radiograph dan DXA-

pengukuran lumbalis tulang belakang adalah terutama pengecualian klinisyang

dicurigai osteoporosis

Kriteria ekslusin adalah terdapat fraktur tulang belakang untuk menghindari

tanda osteoporosis indirek. Pasien dengan osteochondrosis/sklerosis dan aorta

sclerosis juga dikeluarkan untuk mencegah nilai positif palsu DXA. Selain itu, pasien

dengan gangguan endokrin, neoplasia, penyakit sistemik lain dan terapi steroid atau

obat bisphosphonate diekslusikan sejak gangguan tersebut muncul dan kondisi yang

mengakibatkan perubahan kepadatandan struktur tulang.

Semua Radiograph digital diperoleh dengan teknologi penyimpanan fosfor

pada AGFA ADC Compact system (eksposur otomatis, anterior-posterior radiographs

75 kV, lateral radiograph 90 kV) dan dilihat pada Siemens Magic View workstation.

Pembaca diizinkan untuk menggunakan postprocessing dengan pilihan-pilihan seperti

windowing dan zooming. Radiograph konvensional dilakukan pada Philips Diagnost

H (film/layar teknik, eksposur otomatis, anterior-posterior radiograph 75 kV, lateral

radiograph 90 kV) dan hasilnya dilihat pada film (gambar format 20/30 cm).

Nilai DXA (Hologic QDR 1000) tulang belakang lumbal (vertebra lumbalis

1 sampai 4) digunakan sebagai standar referensi untuk diagnosis osteopenia /

osteoporosis. Berdasarkan klasifikasi WHO osteopenia dan osteoporosis, pasien

diklasifikasikan ke dalam tiga kategori: pasien dengan kepadatan mineral tulang

normal (T-Skor >- 1 SD), osteopenia (T-Skor <-1 SD dan >- 2.5) dan osteoporosis

(T-Skor <- 2.5 SD).

Dalam kelompok pasien dengan radiograph digital DXA menunjukkan BMD

yang normal di 49 pasien (31%), BMD osteopenic di 60 pasien (38%) dan BMD

osteoporosis pada 49 pasien (31%). Dalam kelompok pasien dengan radiograph

konvensional DXA menunjukkan BMD normal pada 46 pasien (naik 35,9%), BMD

osteopenic pada 56 pasien (43.8%) dan BMD osteoporosis pada 26 pasien (20,3%)

158 gambar digital dan 128 gambar konvensional disajikan secara terpisah

untuk empat ahli Radiologi muskuloskeletal berpengalaman dalam membaca per sesi

subseries 40-50 gambar. Data individu pasien difilter ulang untuk menghindari bias

pembaca. Untuk gambar konvensional dan digital anterior-posterior dan lateral

masing-masing dianalisis. Masing-masing pembaca menentukan apakah pasien

memiliki kepadatan mineral tulang normal atau menurun sesuai dengan kriteria yang

biasa untuk osteopenia/osteoporosis (meningkat radiolucency tulang, rarefikasi tulang

kanselus dan endplates vertebral)

Untuk analisis statistik sensitivitas, spesifisitas dan nilai-nilai predikti positif

dan negatiftelah ditentukan sebelumnya. Nilairata-rata dihitung dan varians

intraobserver ditentukan. Skor individu diberikan untuk setiap pasien, mulai dari 0

(diagnosis benar tidak diberikan oleh salah satu pembaca empat) hingga 4 poin

(semua empat pembaca mendiagnosis radiogram dengan benar). Nilai rata-rata nilai

konvensional dan digital masing-masing telah dihitung. Untuk menganalisis Apakah

terdapat perbedaan antara radiograf konvensional dan digital, nilai dibandingkan

dengan exact median test untuk dua sampel. Tingkat signifikansinya 0,05.

HASIL

Secara keseluruhan akurasi diagnostik (hasil benar positif dan benar negatif)

adalah 64% untuk digital dan 68% untuk radiograph konvensional. Sensitivitas (benar

positif) untuk kepadatan mineral patologis (T-nilai ≤ 1 SD) mengakibatkan 86%

untuk konvensional versus 72% untuk tahun 1816 digital radiograph (rajah 1 dan 2).

Kekhususan (benar negatif) pada 36% konvensional dan 47% untuk digital

radiograph (rajah 1 dan 3). Hasil negatif palsu ditemukan di 14% pada konvensional

dan pada 28% pada digital radiograph (gambar 4) dan jawaban positif palsu diberi

53% digital dan 63% di radiograph konvensional (GB. 5)

Dalam kelompok pasien dengan osteopenia (DXA <-1 SD dan <- 2.5 SD)

sensitivitas (benar temuan positif) adalah 80% untuk konvensional versus 65% untuk

digital radiograph. Kekhususan (benar temuan negatif) pada 36% konvensional dan

47% untuk digital X-Ray (gambar 6).

Dalam kelompok pasien dengan osteoporosis (DXA <-2.5 SD) kepekaan

yang 96% untuk sinar-x konvensional versus 82% untuk digital radiograph.

Kekhususan adalah 36% konvensional dan 47% untuk digital radiograph (gambar 7).

Dalam Tables1 dan 2, hasil pembacaan dari konvensional dan digital gambar dari

semua empat pembaca dan sesuai positif dan negatif prediktif nilai (ppv dan npv)

serta nilai yang akan ditampilkan.

Dengan meningkatnya kerugian mineral seperti yang dinilai oleh DXA,

peningkatan jumlah pasien dengan benar didiagnosis sebagai benar positif (gambar

8). Ada lebih benar diagnosis positif untuk radiograph konvensional bila

dibandingkan dengan radiograph digital. Namun, kekhususan adalah rendah pada

konvensional daripada pada digital radiograph. Evaluasi positif palsu terjadi dengan

semua T-nilai. Delapan belas persen dari digital radiograph dengan T-Skor -3 SD dan

6% konvensional gambar dengan T-Skor di bawah 3 SD dinilai sebagai normal.

Interobserver perjanjian antara semua pembaca empat, independen apakah

diagnosis adalah benar adalah 73% untuk sinar-x konvensional dan 35% untuk foto

digital. Interobserver perjanjian dalam kombinasi dengan diagnosa yang benar adalah

51% konvensional dan 26% untuk foto digital.

Mean skor untuk radiographs konvensional mengakibatkan 2.55 poin,

sementara mean skor untuk radiograms digital adalah 2.45 poin. Perbedaan antara

nilai untuk konvensional dan radiographs digital yang diundang itu tidak signifikan

statistik ( p = 0.1285, median yang tepat menguji untuk dua sampel ).

PEMBAHASAN

Deteksi osteopenia / osteoporosis pada radiograms tulang belakang atau dada

penting untuk mengurangi morbiditas, kematian dan biaya karena patah tulang terapi

yang efektif, terutama Bifosfonat, tersedia secara luas. Dalam literatur, beberapa

penelitian mengenai deteksi patah tulang belakang karena osteopenia/osteoporosis

pada X-Ray telah diterbitkan. Genant et al. menunjukkan bahwa tingkat deteksi visual

patah tulang belakang dapat ditingkatkan dengan morphometric pengukuran tinggi

vertebralis [13]. Pada tahun 1981 Kovarik dibandingkan semiquantitive berbagai

metode untuk diagnosis osteoporosis dan berkorelasi hasil dengan Densitometri

penyerapan foton, yang tidak lagi digunakan untuk kuantifikasi kepadatan tulang

[14]. Hanya satu studi ditujukan tingkat deteksi visual osteopenia/osteoporosis tulang

belakang pada dada lateral radiograph. Analisis multi-reader dengan sembilan

pembaca dilakukan dan dibandingkan dengan hasil pengukuran DXA tulang belakang

lumbal [15]. Seperti yang belum, studi tentang tingkat deteksi visual

osteopenia/osteoporosis digital dibandingkan dengan radiograph konvensional tidak

telah dilakukan.

Dalam studi kami pada pasien 286, akurasi diagnostik (yaitu, benar positif

dan benar temuan negatif) adalah 68% konvensional dan 64% untuk digital

radiograph tanpa perbedaan yang signifikan antara radiografi digital maupun

konvensional. Demikian pula, dalam studi dari Jergas et al., akurasi diagnostik antara

68 dan 76% ditemukan [4]. Namun, sangat sulit untuk membandingkan hasil ini

karena Jergas et al. didefinisikan osteopenia dengan T-Skor di bawah - 2 SD berbeda

dengan penelitian kami di mana kami menggunakan kriteria WHO direvisi 1994

(osteopenia: T-Skor di bawah -1 SD). Selain itu, Jergas et al. digunakan sinar-x dada

yang dilakukan dengan 120 kV dan karena itu tidak sesuai untuk evaluasi struktur

tulang sebagai tulang belakang radiograms dilakukan dengan 75-90 kV.

Kekhususan adalah rendah baik untuk konvensional (36%) dan digital

radiograph (47%). Namun, pembaca dicapai hasil yang lebih baik untuk sensitivitas

dari kekhususan, dengan kepekaan 86% untuk konvensional versus 72% untuk digital

radiograph. Hasil mungkin bias oleh fakta bahwa pembaca menyadari mengambil

bagian dalam studi pada penilaian osteoporosis, yang mungkin telah menyebabkan

overdiagnosis osteopenia dan osteoporosis. Dengan meningkatnya kepadatan mineral

tulang, namun, evaluasi positif palsu menurun seperti yang diharapkan.

Ketika membandingkan konvensional dan digital radiograph, gambar

konvensional memiliki lebih tinggi sensitivitas dan spesifisitas lebih rendah daripada

gambar digital, dengan lebih truepositive temuan dan Skor berarti sedikit lebih baik

dalam kelompok gambar konvensional. Kami menganggap bahwa hilangnya

mineralisasi konten lebih terlihat pada konvensional daripada pada gambar digital,

karena radiograph konvensional memiliki kontras mutlak yang didefinisikan,

sedangkan gambar digital secara individual post-processed untuk mengoptimalkan

kontras gambar. Ini dynamic range yang lebar dari radiografi digital dengan

decoupling objek kerapatan dan kepadatan optik film mungkin mengakibatkan

“unrealistic appearance” vertebra pada digital X-Ray. Radiograph konvensional, di

sisi lain, tidak dapat post-processed sehingga kepadatan mineral tulang tertentu

menyebabkan gambaran spesifik kepadatan pada radiograf.

Kami menemukan bahwa dengan meningkatnya hilangnya kepadatan

mineral tulang yang diukur oleh DXA, peningkatan jumlah pasien dengan benar

didiagnosis sebagai benar positif dengan kedua metode. Seperti yang diharapkan

tampaknya lebih mudah untuk mendiagnosa gambar lebih tepat sebagai penurunan

kepadatan tulang, karena tanda-tanda radiologis osteoporosis menjadi lebih jelas

dengan perkembangan penyakit. Kami menemukan bertahap sensitivitas meningkat

dengan penurunan T-Skor juga dikonfirmasi oleh hasil dari Jergas et al., yang

menemukan kesepakatan yang lebih tinggi dari pembaca untuk kepadatan mineral

tulang yang rendah. False-positive evaluasi terjadi dengan semua T-nilai, bahkan

dengan T-nilai lebih rendah daripada -3 SD. delapan belas persen dari radiograph

digital dengan T-Skor kurang -3 SD salah dibaca sebagai normal, sementara 6%

konvensional gambar dengan T-Skor di bawah 3 SD dibaca sebagai palsu negatif. Hal

ini dapat dijelaskan oleh fakta bahwa, bertentangan dengan penelitian lain [16, 17,

15], kami dikecualikan pasien dengan patah tulang belakang. Oleh karena itu

pembaca harus menunjukkan arah proses diagnostik mereka hanya pada kriteria

peningkatan radiotranslucency tulang, diucapkan endplates vertebralis dan

pengurangan dari jaringan spongious.

Selain itu, para pembaca yang buta untuk usia dan jenis kelamin pasien,

karena ini juga akan bias proses diagnostik. Dalam sebuah studi yang dilakukan oleh

Ross et al. pada tahun 1996, membutakan radiograph film urutan dan pasien identitas

menyebabkan peningkatan denyut kesalahan dalam deteksi patah tulang belakang.

Dalam studi ini, untuk digital serta untuk radiography konvensional

kesepakatan interobserver sangat rendah ditemukan. Ini mungkin disebabkan oleh

kenyataan bahwa empat pembaca dievaluasi gambar-gambar yang dihasilkan dalam

suatu perjanjian yang lebih rendah daripada analisis dengan hanya dua pembaca.

Epstein et al., yang melakukan studi deteksi osteoporosis pada dada konvensional

radiograph oleh dua ahli Radiologi dan salah satu ahli ortopedi, juga melaporkan

kesepakatan interreader rendah [16]. Jergas et al. disebabkan oleh nilai-nilai rendah

ini fakta bahwa tulang belakang bukanlah hal yang mudah untuk menilai pada dada

radiograms [15].

Namun, perjanjian interobserver, independen jika diagnosis adalah benar, itu

jauh lebih rendah untuk digital radiograph (35%) daripada untuk radiograph

konvensional (73%). Interobserver perjanjian dalam kombinasi dengan diagnosa yang

benar itu juga lebih tinggi pada konvensional (51%) daripada digital (26%) Sinar-x.

Hal ini menunjukkan bahwa lebih mudah untuk membuat diagnosis yang benar

menggunakan gambar konvensional, sedangkan diagnosis osteoporosis pada gambar

digital lebih sulit. Salah satu faktor mungkin bahwa pembaca lebih berpengalaman

dalam teknik pencitraan tertentu dapat mencapai hasil yang lebih baik dengan teknik

ini. Cockshott melaporkan lebih tepat dan konsisten evaluasi oleh berpengalaman

pembaca daripada oleh ahli Radiologi dengan sedikit pelatihan [19]. Ada tidak ada

laporan dalam literatur tentang apakah ahli Radiologi yang terlatih di radiograph

konvensional memiliki lebih banyak kesulitan mengevaluasi digital radiograph atau

sebaliknya. Dalam penelitian kami, dua dari pembaca telah radiologis pengalaman

tahun lebih konvensional daripada radiografi digital, sementara dua lainnya pembaca

punya pengalaman serupa dengan konvensional dan digital radiograph. Namun, kami

menemukan ada pengaruh dari pembaca dengan pengalaman dengan teknik tertentu,

dan hanya satu pembaca dengan lebih banyak pelatihan di radiography konvensional

memiliki hasil yang lebih baik dengan teknik ini; pembaca konvensional terlatih lain

memiliki hasil yang lebih baik pada digital radiograph. Salah satu dari dua pembaca

dengan pelatihan yang sama dengan kedua metode mencapai hasil yang lebih baik

digital, dan yang lain memiliki hasil yang lebih baik dengan radiograph konvensional.

Perjanjian interobserver rendah dan bahkan falsenegative hasil pada pasien

dengan T-Skor sangat rendah pada X-Ray tulang belakang menunjukkan bahwa

interpretasi konvensional dan digital radiograms tulang belakang dalam hal kepadatan

mineral tulang tidak mencukupi pada pasien tanpa patah tulang belakang. Pasien

tanpa patah tulang tetapi dengan osteopenia harus didiagnosis sebelum patah tulang

osteoporosis terjadi, dan oleh karena itu, tingkat deteksi osteopenia / osteoporosis

pada tulang belakang radiographs tetap bermasalah.

Radiografi digital maupun konvensional, yang sebanding nilai dalam menilai

massa tulang, tetapi memiliki tingkat keberhasilan yang rendah secara keseluruhan,

karena itu tidak boleh digunakan untuk mengarahkan terapi tanpa pertama

mendapatkan pengukuran formal BMD.

KESIMPULAN

Penggantian radiography konvensional dengan digital X-Ray di banyak

Departemen Radiologi mengarah pada pertanyaan apakah terdapat perbedaan dalam

deteksi osteoporosis pada radiograf konvensional dibandingkan dengan radiograf

digital. Dalam studi tentang deteksi tingkat osteoporosis antara radiograf digital

dibandingkan dengan radiograf konvensional pada 286 pasien, ada perbedaan yang

signifikan dalam akurasi diagnostik osteopenia / osteoporosis untuk digital versus

konvensional. Radiography konvensional menghasilkan kepekaan yang lebih tingi

dan lebih baik daripada radiografi digital, konsisten dengan interprestasi yang lebih

stabil pada radiograph konvensional. Dalam radiograf digital, gambar yang

berbedadalam proses algoritma pengolahan dan post processing dapat memanipulasi

aspek visual kepadatan tulang. Namun, interpretasi dari konvensional dan digital

radiograms tulang belakang dalam hal kepadatan mineral tulang tidak masih

mencukupi pada pasien tanpa patah tulang belakang, dan karena itu DXA harus

digunakan lebih umum pada pasien dengan faktor risiko osteoporosis.