Количественная компьютерная томография остеопороза
Диагностика остеопороза
Остеопороз, сам по себе, не проявляется особой симптоматикой (например, болями в спине). Но когда мере того, как костная ткань теряет свою прочность, резко возрастает вероятность перелома позвонков или шейки бедра. И нередко, диагноз остеопороза ставится только после обследования, связанного с переломом позвонка или бедра — оба типа перелома приводят к значительной инвалидизации .
В современной медицине пока не существует методов лечения, позволяющих восстановить нормальную плотность костной ткани. Поэтому, своевременная диагностика остеопороза позволяет подобрать лечение, которое может снизить риск переломов и приостановить процесс потери костной массы.
Кому рекомендуется проводить исследования на плотность костной ткани?
Поскольку потеря костной массы при остеопорозе обычно протекает постепенно и безболезненно, то первым признаком остеопороза может стать перелом костей, и в таких случаях речь уже идет о выраженном остеопорозе, когда лечение достаточно затруднительно. Но проведение систематических исследований костной ткани, с помощью современных методов диагностики остеопороза, позволяет диагностировать это заболевание на ранней стадии и назначить адекватное комплексное лечение. Определение плотности костной ткани проводится с помощью различных инструментальных методов и лабораторных исследований . Потеря костной массы, которая не достигла стадии диагноза остеопороза, называется остеопенией.
Кому показано обследование на наличие остеопороза
- Возраст старше 65-70 лет.
- Женщины после менопаузы, не принимающие эстрогены.
- Женщины после менопаузы, имеющие высокий рост или слишком тонкие кости.
- Женщины в молодом возрасте, которым было проведена операция по удалению яичников
- Люди, у которых на рентгенографии был выявлены признаки перелома позвоночника
- Наличие в анамнезе перелома бедра.
- Люди, у которых перелом костей возник после легкой травмы или падения с небольшой высоты.
Наличие заболеваний или медикаменты, которые могут вызвать вторичный остеопороз:
- Эндокринные заболевания (например, гипогонадизм, синдром Кушинга, гиперпаратиреоз, гипертиреоз или избыток тироксина, диабет первого типа).
- Ревматоидный артрит;
- Мальабсорбция и дефицит витамина D (например, целиакия, болезнь Крона)
- Хронические заболевание почек (ХЗП), хронические заболевания печени
- Препараты, особенно пероральные или ингаляционные кортикостероиды (например, прием , 7,5 мг / преднизона день в течение 3 месяцев), тироксин; ингибиторы ароматазы, противосудорожные средства, антиандрогенная терапия.
Другие состояния, при которых рекомендуется проведение тестов для диагностики остеопороза:
- Низкий ИМТ или хрупкость костей ;
- Наличие родственников с остеопорозом, особенно если есть история перелома бедра
- Частые падения
- Плохая мобильность
- Проксимальная миопатия;
- Чрезмерное потребление алкоголя;
- Курение;
Инструментальные методы диагностики остеопороза (денситометрия)
Инструментальные методы диагностики остеопороза позволяют определить плотность костей, прогнозировать риск переломов и выбрать адекватную тактику лечения (медикаменты, диета, изменения образа жизни).
Определение плотности костной ткани проводится с помощью устройства, которое называется денситометром. Большинство денситометров используют рентгеновское излучение и плотность костной ткани определяется на основе разности поглощения излучения, связанного с плотностью костной ткани .Чем плотнее кости, тем больше поглощение рентгеновского излучения . И наоборот, при снижении плотности костей поглощение излучения меньше.
Стационарные денситометры
Как правило, стационарные денситометры используются в больницах и медицинских центрах, и с помощью таких денситометров измеряется плотность центральных стабилизирующих частей скелета, таких как позвоночник и бедро. Этот тип денситометра обеспечивает наиболее точное измерение плотности костной ткани и может прогнозировать потенциальный риск перелома.
Двойная энергетическая рентгеновская абсорбциометрия (DEXA).Денситометр DEXA использует два разных рентгеновских луча, что позволяет повысить точность измерения. DEXA денситометрию, чаще всего, проводят на область шейки бедра , чуть ниже тазобедренного сустава, а также в области поясничных позвонков. Тестирование плотности костной ткани с помощью DXA безболезненно и занимает всего несколько минут.
В настоящее время, именно двойная двухэнергетическая рентгеновская абсорбциометрия является золотым стандартом диагностики остеопороза.
DEXA обеспечивает T score-оценку пациента, которая является величиной ( минеральной плотностью ткани -BMD), которая показывает соотношение к плотности костей в контрольной группе с , максимальной BMD. Критерии Всемирной организации здравоохранения (ВОЗ) определяют нормальное значение T-оценки в пределах 1 стандартного отклонения (SD) от средней величины BMD у здорового молодого взрослого человека. Значения, отклоняющиеся от средней величины, стратифицируются следующим образом:
- T-score от -1 до -2,5 SD указывает на остеопению
- T-score менее -2,5 SD указывает на остеопороз
- T-score менее -2,5 SD , в сочетании с хрупкостью, указывает на тяжелый остеопороз
DEXA также обеспечивает Z- score, который отражает отклонение от средних цифр в аналогичной популяции по возрасту и полу . Z — критерии, скорректированные на этническую или расовую принадлежность, должны использоваться у следующих пациентов:
- Женщины в пременопаузе
- Мужчины моложе 50 лет
- Дети
Значения Z-оценки -2.0 SD или ниже определяются как «ниже ожидаемого диапазона для возраста», а значения выше -2.0 SD «в пределах ожидаемого диапазона для возраста». Диагноз остеопороза в этих группах не должен основываться только на Z критериях.
Количественная компьютерная томография (ККТ).
Количественная компьютерная томография (ККТ) — еще один метод диагностики остеопороза, используемый для измерения ПКТ (плотности костной ткани) позвоночника. В позвоночнике он измеряет ПКТ, как истинную объемную плотность в г / см3, на которую не влияет размер кости. Этот метод диагностики остепороза может использоваться как для взрослых, так и для детей. ККТ — сканирование позвоночника является наиболее чувствительным методом диагностики остеопороза, поскольку он измеряет объем трабекулярной костной ткани в теле позвонка. На бедре ККТ позволяет получить DEXA-эквивалентные T-score и показатели ПКТ в г / см2.
ККТ сканирование может быть полезно при идентификации переломов. Его также можно использовать для диагностики метастатического поражения костей. Но у этого метода диагностики остеопороза есть недостаток — более высокие дозы облучения, по сравнению с DEXA денситометрией.
Периферийные денситометры
Эти меньшие по размерам устройства используются для измерения плотности кости в дистальных отделах конечностей, например, в запястье и пятке. Хотя эти устройства более удобны, тем не менее, эти денситометры менее точны при прогнозировании риска переломов. Если тестирование с помощью таких устройств показывает наличие признаков остеопороза или остеопении , то тогда может быть назначено дообследование на стационарных денситометрах.
Количественная ультразвуковая денситометрия.
При этом виде денситометрии измеряется плотность костной ткани в пятке. Вместо рентгеновского излучения КУД посылает высокочастотные звуковые волны, и на основании отражения звуковых волн определяется плотность костной ткани. Более плотная кость быстрее отражает звуковые волны. Но диагностика остеопороза с помощью КУД не имеет четких критериев и используется в основном как метод скрининга. Тем не менее количественная ультрасонометрия (QUS) пяточной кости имеет определенное преимущество, так как не используется ионизирующее облучение .
Периферическая двухэнергетическая рентгеновская абсорбциометрия (pDXA). Это устройство представляет собой компактный портативный DXA-сканер. Используя рентгеновское излучение, pDXA измеряет плотность кости в запястье или пятке. Этот метод денситометрии может быть использован в следующих случаях:
- pDXA может использоваться у женщин в постменопаузе для оценки риска перелома (позвонков и шейки бедра), хотя прогностическая ценность этого метода исследования уступает стационарному DEXA денситометру и количественной ультрасонография пятки (QUS);
- В тех случаях, когда определение плотности костной ткани не может быть выполнено с помощью стационарного DXA денситометра. Измерения плотности дистальных костей с помощью pDXA могут использоваться для идентификации пациентов, которым необходимо фармакологическое лечение; в определенной степени определить риск переломов у пациентов с наличием клинических факторов риска.
Периферическая количественная компьютерная томография (pQCT). Эта портативная версия ККТ измеряет плотность кости запястья или руки. Это метод диагностики остеопороза менее чувствителен, чем DXA и использует рентгеновское излучение.
Другие инструментальные методы диагностики остеопороза
Однофотонная эмиссионная КТ
Сканирование костей с помощью однокомпонентной эмиссионной компьютерной томографии (SPECT) представляет собой томографический метод визуализации кости, который обеспечивает получение более качественных трехмерных изображений и более точную локализацию поражения, чем плоскостное сканирование. Это метод имеет большую чувствительность и специфичность при сканировании костей для выявления повреждений поясничного отдела позвоночника , по сравнению с плоскостными методами денситометрии.
Магнитно-резонансная томография
Магнитно-резонансная томография (МРТ) может быть использована в диагностике остеопороза, когда необходимо идентифицировать переломы или определить наличие метаболических заболеваний костей. МРТ является очень информативным методом диагностики, особенно когда необходимо получить качественную визуализацию при выявлении острых переломов, например переломов крестца.
МРТ может использоваться для дифференциальной диагностики острых и хронических переломов позвонков и стрессовых переломов проксимальной части бедра. Остеопоротические переломы проявляются характерные изменениями в костном мозге, и зоны повреждения четко выделяются на фоне непораженных частей скелета и смежных позвонков.
ПЭТ сканирование
ПЭТ сканирование позволяет провести дифференциальную диагностику остеопороза от вторичных повреждений костных тканей, связанных с метастатическими или инфекционными поражениями костей. ПЭТ сканирование проводится с использованием радионуклида (технеция-99m), который поглощается тканями, в зависимости от метаболизма зон — мишеней.
Лабораторная диагностика остеопороза
В диагностике остеопороза, кроме инструментальных методов, широко используются и различные лабораторные анализы, которые позволяют более точно определить генез остеопороза (первичный или вторичный). Лабораторные данные также позволяют корректировать лечение — как диету, так и медикаментозное лечение.
В диагностике остеопороза, чаще всего, назначаются следующие анализы:
- Общий анализ крови (может выявить анемию или инфекционный процесс)
- Анализ сывороточных фракций (обычно нормальный у лиц с первичным остеопорозом)
- Печеночные биохимические показатели
- Уровень тиреотропного гормона: дисфункция щитовидной железы связана с остеопорозом
- Уровень 25-гидроксивитамина D: недостаточность витамина D может предрасполагать к остеопорозу
- Уровни сывороточных белков (множественная миелома может быть связана с остеопорозом)
- 24-часовой анализ мочи на кальций / креатинин: гиперкальциурия может быть связана с остеопорозом; может быть рекомендовано дальнейшее исследование с измерением интактного паратиреоидного гормона и рН мочи; гипокальциурия может указывать на мальабсорбцию, которую следует дополнительно подтвердить с помощью измерения уровня витамина D в сыворотке, а также провести дообследование для диагностики причины развития синдрома мальабсорбции, например целиакии.
- Уровни гормонов в крови — тестостерон (общий и / или свободный) лютеинизирующий гормон фолликулостимулирующий гормон: мужской гипогонадизм связан с остеопорозом
- Костная специфическая щелочная фосфатаза (BSAP)
- Остеокальцин (OC)
- Карбокситерминальный пропептид коллагена I типа (PICP)
- Аминотерминальный пропептид коллагена I типа (PINP)
В настоящее время доступные маркеры резорбции кости в моче (продукты остеокластов) включают следующие:
- Гидроксипролин
- Свободные и тотальные пиридинолины (Pyd)
- Свободные и полные дезоксипиридинолины (Dpd)
- N-телопептид коллагеновых поперечных связей (NTx) — маркер может быть обнаружен и в сыворотке
- C-телопептид коллагеновых поперечных связей (CTx) — маркер может быть обнаружен и в сыворотке
Источник
Количественная компьютерная томография (QCT) — это медицинский метод, который измеряет минеральную плотность кости (BMD) с помощью стандартного рентгеновского компьютерного томографа (КТ) сканера со стандартом калибровки для преобразования Отношение единиц Хаунсфилда (HU) изображения КТ к значениям минеральной плотности кости. Количественная компьютерная томография в основном используется для оценки минеральной плотности костной ткани в поясничном отделе позвоночника и бедра.
Как правило, для калибровки используются твердые фантомы, помещенные в подушку под пациентом во время получения изображения КТ. Эти фантомы содержат материалы, которые представляют собой ряд различных эквивалентных плотностей минералов костей. Обычно в качестве эталона используются гидроксиапатит кальция (CaHAP) или фосфат калия (K 2 HPO 4 ).
Изображение кортикальной и губчатой кости позвоночника с помощью количественных расчетов томография. Измеряется только центральная трабекулярная часть
История
QCT был изобретен в Калифорнийском университете Сан-Франциско (UCSF) в 1970-х годах. Дуглас Бойд, доктор философии, и Гарри Генант, доктор медицины, использовали головной компьютерный томограф для выполнения некоторых основополагающих работ по ККТ. В то же время технология компьютерной томографии быстро прогрессировала, и Генант и Бойд работали с одной из первых компьютерных томографов всего тела EMI в конце 1970-х — начале 1980-х годов, чтобы применить количественный метод компьютерной томографии к позвоночнику, придумав термин «ККТ». Позже Дженант опубликовал несколько статей о спинномозговой ККТ в начале 1980-х вместе с доктором философии Кристофером Э. Канном. Сегодня QCT используется в сотнях медицинских центров визуализации по всему миру как в клинической практике, так и в качестве мощного исследовательского инструмента.
Трехмерная визуализация ККТ
Первоначально традиционная двухмерная ККТ использовала отдельные толстые изображения КТ-срезов через каждый из нескольких позвонков, что требовало наклона гентри сканера КТ для совмещения среза с каждым позвонком. Сегодня современная 3D QCT использует способность компьютерных томографов быстро получать несколько срезов для построения трехмерных изображений человеческого тела. Использование трехмерной визуализации существенно сократило время получения изображения, улучшило воспроизводимость и позволило провести QCT-анализ плотности кости бедра.
Изображение трехмерного объемного сканирования QCT
Диагностическое использование
QCT-исследования обычно используются для диагностики и мониторинг остеопороза .
поясничного отдела позвоночника
В позвоночнике QCT используется для измерения минеральной плотности костной ткани только губчатой внутренней кости отдельно от плотной кортикальной кости, которая образует внешние стенки позвонков . Трабекулярная кость имеет гораздо более высокую метаболическую активность, чем кортикальная кость, и поэтому возраст, болезнь и изменения, связанные с терапией, на нее влияют раньше и в большей степени, чем кортикальная кость. Это означает, что ККТ позвоночника имеет преимущество по сравнению с другими тестами плотности кости, поскольку могут быть обнаружены более ранние изменения минеральной плотности кости.
Бедро
Изображение проекции проксимального отдела бедренной кости
Клинически ККТ является используется на бедре для проведения площадных измерений BMD и T-Scores, которые эквивалентны измерениям DXA. Обследование можно проводить без особого внимания к положению конечностей пациента, потому что программное обеспечение позволяет изменять анатомию бедра после захвата изображения, что позволяет проводить обследование пациентов с артритом бедра, которым традиционные обследования могут показаться неудобными.
Противопоказания к применению
Денситометрия кости QCT не должна использоваться для пациентов со следующими состояниями:
- Пациенты, недавно перенесшие другую радиологическую процедуру, включающую введение контрастного вещества высокой плотности (барий, йод, торотраст, торий) или рентгеноконтрастные катетеры и трубки.
- Беременные или беременные.
Доза облучения
Протоколы ККТ-сканирования являются низкодозными и может ограничивать количество радиационного облучения до 200-400 мкЗв для исследования позвоночника. Это сопоставимо с серией маммограмм и обычно значительно меньше, чем при стандартном компьютерном томографе. При использовании других сканирований брюшной полости или таза с контрастированием без внутривенного введения, таких как исследования виртуальной колонографии, исследование QCT может быть выполнено без необходимости получения какого-либо дополнительного изображения или последующей дозы облучения пациента.
Преимущества
QCT позволяет измерять МПК позвоночника у пациентов со сколиозом, которые обычно невозможно измерить с помощью двухэнергетической рентгеновской абсорбциометрии (DXA). Кроме того, с помощью QCT можно избежать искусственно завышенных измерений МПК, которые могут спутать результаты DXA у пациентов с артритом, пациентов с ожирением , страдающих сужением дискового пространства или дегенеративными заболеваниями позвоночника, кальцификацией аорты или остеофиты .
Воспроизводимость
Краткосрочные оценки точности измерения МПК с помощью 3D ККТ были опубликованы для поясничного отдела позвоночника как 0,8% и шейки бедра как 0,69%.
Двойное использование изображений КТ
Несколько исследований показали, что плотность костной ткани может быть измерена с помощью ККТ с использованием изображений КТ, заказанных для других целей. Используя уже существующие изображения, включая КТ-исследования колонографии, QCT позволяет проводить скрининг плотности костной ткани, не подвергая пациента дополнительному облучению. Также была продемонстрирована возможность использования рутинных КТ брюшной полости с контрастным усилением для оценки плотности костной ткани с помощью QCT.
Отчетность
Рассчитывается средняя минеральная плотность костной ткани и затем сравнивается с возрастом и полом согласованные элементы управления. В позвоночнике объемное измерение BMD выполняется с помощью QCT и, вместо использования T-Scores, его следует сравнивать с рекомендуемыми пороговыми значениями Американского колледжа радиологии (ACR): BMD 80 мг / см3 указывает на остеопению; а МПК выше 120 мг / см3 считается нормальным.
Для бедра можно рассчитать DXA-эквивалентный T-балл для сравнения с классификацией ВОЗ проксимального отдела бедренной кости как нормального, остеопении (T-Score -2,5) или остеопороза (T-Score
Периферийная количественная компьютерная томография
В медицине , периферическая количественная компьютерная томография , обычно сокращенно pQCT , является тип количественной компьютерной томографии (ККТ), используемой для измерения минеральной плотности кости (МПК) в периферической части тела, такой как предплечья или ноги, в противоположность к QCT, который измеряет минеральную плотность костей в бедре и позвоночнике. Это полезно для измерения прочности костей.
Сравнение с DXA
В отличие от большинства других распространенных методов измерения МПК, сканирование pQCT позволяет для измерения объемной минеральной плотности кости, а также других показателей, таких как индекс напряжения-деформации (SSI) и геометрия кости. DXA может обеспечить только поверхностную минеральную плотность кости .
См. Также
- Двухэнергетическая рентгеновская абсорбциометрия (DXA)
Ссылки
Источник