Анализ плотности костей для остеопороза

Остеопороз чрезвычайно распространенное заболевание, характеризующееся снижением плотности костной ткани. В определенной мере, возрастающая частота диагностированных случаев остеопороза, объясняется не столько ухудшением состояния здоровья населения, сколько увеличением продолжительности жизни (заболевание поражает преимущественно людей находящихся в старшей возрастной группе).

Определенную роль в увеличении количества пациентов с повышенной хрупкостью костей, сыграло развитие диагностических возможностей современной медицины. Наиболее информативный метод проведения диагностики остеопороза – денситометрия костей, позволяющая не только определить процент потери костной массы, но и выявить структурные нарушения костной архитектоники.

Механизм развития патологии костных тканей

Кость представляет собой высокоспецифичную ткань, в составе которой содержаться три структурных элемента:

• белковый матрикс, составляющий основную соединительную ткань, удерживающую минеральные вещества в составе кости;
• минеральный компонент, состоящий из кальция и фосфора;
• костные клетки, отвечающие за перестройку костной ткани.

Вопреки сложившемуся мнению, кость не имеет постоянного, единожды сформированного, строения. По сути, она представляет собой живую структуру, основной целью которой является обеспечение оптимального поддержания человеческого тела. В течение жизни, характер нагрузок на несущий аппарат человеческого тела неоднократно меняется, причинами изменений могут служить:

• увеличение массы тела;
• изменение образа жизни (увеличение или уменьшение подвижности);
• увеличение внешних нагрузок (систематическое поднятие тяжестей) и т.д.

Влияние этих факторов заставляет кость постоянно осуществлять внутреннюю перестройку, позволяющую сохранять устойчивость и максимально противодействовать изменяющимся нагрузкам. При этом происходит разрушение костной ткани в месте, не требующем повышенной прочности, и формирование более твердой, в наиболее «нагруженном» участке. Процесс ремоделирования носит постоянный характер, и отвечают за него костные клетки – остеобласты, формирующие новый матрикс и остеокласты – разрушающие его.

Регулярные физические нагрузки стимулируют обменные процессы в костной структуре

Возрастной период до 20-30 лет характеризуется высокой скоростью обменных процессов, в которых под влиянием различных факторов (силовых нагрузок, количества употребленного кальция, гормональных изменений), происходит формирование костей. По достижении максимальной массы костной ткани, процессы потери и восстановления уравновешиваются. Основной причиной остеопороза становится преобладание процессов резорбции (разрушения) над процессами формирования.

Важно! Если у молодых людей скорость обменных процессов в костях составляет 50% в течение года, то у возрастной категории старше 50 лет не более 5%, при этом процессы резорбции неизбежно преобладают над процессами формирования.

Показания

Поскольку потеря минеральной плотности костей (МПК) всегда является следствием какого-либо заболевания или состояния, то существуют определенные категории лиц, которым показано обследование на остеопороз.

Так, показаниями к обследованию являются:

• возраст старше 45 лет для женщин и старше 55 для мужчин;
• женщины в период постменопаузы;
• эндокринные нарушения (сахарный диабет, нарушение функции щитовидной железы);
• многократные беременности (более 3) или длительное кормление грудью;
• несколько случаев перелома костей в течение 3–5 лет;
• пациенты, принимающие препараты группы кортикостероидов, а также транквилизаторы и противосудорожные препараты;
• ведение малоподвижного образа жизни (длительный постельный режим, использование инвалидного кресла);
• резкое похудание или постоянный маленький вес;
• наличие родственников с диагнозом остеопороз.

Важно! Недостаточное поступление в организм витамина Д может стать причиной развития остеопороза. Курение и употребление спиртных напитков, являются одной из причин развития остеопороза.

Диагностика

Среди перечня анализов на остеопороз, денситометрия по праву занимает ведущее место, так как позволяет производить количественную оценку состояния костной ткани. Определенную информативность, применимую для оценки интенсивности разрушения костей, имеет анализ мочи на количество выделяемого кальция и гидроксипролина, которые у пациентов с прогрессирующим остеопорозом обычно в большей степени выделяются с мочой, нежели усваиваются организмом.

Кроме того, первоначальный осмотр включает в себя проверку мочи на содержание деоксипиридонолина (ДПИД), выделяющегося с мочой в неизменном виде (несвязанном) в результате замедления или отсутствия обменных процессов в костной ткани.

Поскольку основной целью диагностики остеопороза является выявление категории пациентов, склонных к снижению костной массы, то целесообразно производить комплексную оценку активности остеобластов, определяемую по количеству остеокальцина в сутки, паратгормона, щелочной фосфотазы и деоксипиридонолина.

Таблица. Нормальные показатели биохимических маркеров

Довольно высокую диагностическую ценность имеет выявление концентрации женских и мужских половых гормонов, так как именно эндокринные нарушения зачастую становятся причиной развития остеопороза.

Рентгеновская денситометрия

Наиболее применяемым на практике способом обследования костей на остеопороз является денситометрия. Термин «денситометрия» объединяет несколько методов получения изображения, позволяющего выполнить количественную оценку минеральной плотности костей (МПК), обследуемого пациента. Определенные результаты в оценке МПК были достигнуты с помощью обычного рентгеновского снимка.

Однако получить сколько-нибудь значимый количественный результат с его помощью не представляется возможным. Определяющим фактором, исключившим рентгенографию из списков методик, применяемых для диагностики остеопороза, являлся тот факт, что даже при оценке снимка опытным врачом, выявить потерю костной ткани, составляющую менее 40%, не представлялось возможным.

Проведение динамической оценки прогрессии или регрессии заболевания также достаточно затруднительно, из-за низкой чувствительности оборудования. Несмотря на это, рентгенография успешно применяется при необходимости оценки степени деформации костных структур, например, позвонков, так как подобное явление зачастую имеет место при развитии остеопороза.

Важно! Исследование степени изменений МПК целесообразно проводить на участках скелета, где преобладает доля трабекулярной ткани (шейка бедра, поясничный отдел позвоночника, лучезапястный сустав), так как остеопенические изменения затрагивают ее в первую очередь.

Диагностировать незначительную потерю костной ткани с помощью рентгеновского снимка невозможно

Наиболее популярными методами рентгеновского исследования МПК принято считать:

• двухэнергетическая рентгеновская абсорбциометрия (DЕХА);
• морфометрическая рентгеновская абсорбциометрия (МRА);
• количественная компьютерная томография (ККТ).

Все рентгенологические методы исследования степени снижения МПК основаны на перемещении ионизирующего излучения из источника, расположенного снаружи, через кость к фиксирующему детектору. При этом узкий пучок рентгеновского излучения направляется на исследуемый объект и конечный результат, то есть интенсивность пропущенного через кость излучения фиксируется компьютерной системой.

Основным принципом метода DЕХА является использование двойного излучения, позволяющего максимально снизить погрешность благодаря регистрации двух вариантов поглощения энергии (в мягких тканях и костях).

Метод МРА является вариантом DЕХА, однако, использование веерного потока излучения позволило повысить качество изображения и сократить время сканирования, и соответственно снизить дозу облучения пациента.

Метод ККТ позволяет получить трехмерное изображение и не только определить МПК, но и получить данные о послойном строении костей, то есть оценить состояние трабекулярного и кортикального слоя. Отрицательной стороной применения ККТ является высокая доза облучения, превышающая DЕХА в 10 раз и зависимость точности показаний от количества костного мозга, процент которого с возрастом увеличивается.

Ультразвуковая компьютерная денситометрия

В основе метода ультразвукового денситометрического исследования лежит вычисление скорости перемещения ультразвуковой волны через ткани, имеющие различную плотность. Различие в плотности обследуемой кости обусловливает различия в скорости прохождения ультразвука, то есть более плотная кость (хорошо минерализированная) пропускает ультразвук быстрее, чем менее плотная.

Полученные данные регистрируются датчиком и преобразуются с помощью компьютерного обеспечения в количественные показатели. Характерным свойством ультразвуковой денситометрии является чрезвычайно высокая чувствительность к малейшим изменениям в плотности костей. В связи с этим ее можно применять для диагностики остеопении, когда потеря минеральных веществ не превышает 3–5%.

Несомненными достоинствами методами ультразвуковой компьютерной денситометрии можно считать:

• достаточно высокая информативность;
• отсутствие негативного влияния на организм;
• быстрота проведения процедуры;
• ценовая доступность;
• отсутствие противопоказаний.

Благодаря столь большому перечню положительных сторон, ультразвуковую денситометрию можно применять не только для диагностики остеопении и остеопороза, но и для мониторинга эффективности проводимой терапии. В связи со значительными отклонениями, проявляющимися при обследовании костей, глубоко погруженных в мягкие ткани (проксимальный отдел бедренной кости), денситометрия с помощью ультразвука проводится исключительно на конечностях (лучезапястный сустав, пяточная кость и т.д.).

Наиболее информативны при проведении ультразвуковой денситометрии трубчатые кости

Проведение и результаты

Техника проведения рентгеновской денситометрии заключается в выполнении комплекса измерений с помощью рентгенограмм в нескольких стандартных точках, наиболее подверженных остеопеническим изменениям:

• поясничный отдел позвоночника;
• шейка бедра;
• лучевая кость.

После выполнения серии снимков, программное обеспечение осуществляет обработку полученных результатов путем сравнения с заложенной в него базой данных. Сравнение при этом осуществляется по двум критериям:

• полученный результат с оптимальным показателем пациентов того же пола (Т-критерий);
• полученный результат со среднестатистическим показателем пациентов аналогичного пола и возраста (Z-критерий).

Наиболее информативным при постановке диагноза является Т-критерий, проверка степени его отклонения от нормальных показателей, имеет существенное диагностическое значение:

• показания выше «-1», говорят о нормальной МПК;
• показания в пределах от «-1» до «-2,5», свидетельствуют об остеопении (начальной стадии остеопороза);
• показания ниже «-2,5», говорят о развитии остеопороза.

Проведение ультразвуковой денситометрии осуществляется путем определения плотности кортикального (внешнего) слоя трубчатых костей. Для этого, с помощью УЗ-датчика ультразвуковую волну пропускают вдоль кости, определяя по скорости ее распространения МПК. За короткий промежуток времени аппарат выполняет тысячи измерений и по результатам рассчитывает Z и Т-критерии. Стандартными проекциями для проведения ультразвуковой компьютерной денситометрии являются:

• фаланга среднего пальца руки;
• лучевая или лучезапястная кость.

Важно! Результаты, полученные с помощью рентгенологических методов и ультразвуковых, могут иметь некоторые отличия, однако конечные показатели, как правило, трактуются одинаково (норма или остеопороз).

Структурные изменения костей: слева – норма, справа — остеопороз

В связи с индивидуальными особенностями течения заболевания, очевидных признаков разрушения костной ткани, таких как переломы, может и не быть. Однако своевременно проведенная диагностика, способна существенно снизить риск возникновения такого серьезного осложнения, как перелом шейки бедра.

Несмотря на то что патология не является смертельной, длительное снижение двигательной активности и дорогостоящее лечение (протезирование), которое при тяжелых стадиях остеопороза также невозможно осуществить, часто приводят к летальному исходу.

На сегодняшний день в арсенале врачей имеется большое количество лекарственных препаратов, предназначенных для лечения остеопороза, но в связи с тем, что процесс восстановления является чрезвычайно длительным, оптимально начинать его как можно раньше.