Лучевые методы диагностики остеопороза

В современном мире с его новейшими технологиями имеют место несколько методов диагностики остеопороза. Наиболее точным методом для исследования структуры и плотности кости является денсиметрия. Однако она не так распространена и доступна как рентгенологическое исследование. Можно сказать, что денситометрия и рентгенологическое исследование остеопороза — это два метода, являющиеся взаимодополняющими. Использование их в совокупности дает больше достоверной информации.

Не умаляя достоинств метода денситометрии, можно отметить и плюсы рентгеногарфии. А они в том, что именно рентгенография позволяет исследовать структуру, форму и размеры костей. Основной рентгенологический симптом остеопороза — повышение рентгенопрозрачности костной ткани. В значительной мере она зависит от технической возможности аппарата. Сейчас современная цифровое оборудование уже позволяет обнаружить данный признак. Основной недостаток рентгенологического метода исследования заключается в низкой чувствительности аппаратуры. Уменьшение костной плотности можно увидеть только если она снижена уже на 20 — 40 процентов. То есть рентген не диагностирует первичный остеопороз.

Остеопороз долгое время протекает незаметно для больного. Пациент, не подозревая о его наличии, получает первые патологические переломы. Чаще всего это переломы в отделах позвоночника. Единичный перелом позвонка может протекать бессимптомно и совершенно безболезненно, а болевой синдром в спине приходит, только когда происходят переломы несколько смежных тел позвонков. После появления боли в спине больной обращается за помощью к врачу, последний же в свою очередь должен провести рентгенологическое исследование для постановки точного диагноза. Чаще всего при появлении переломов костная структура уже уменьшена до 30 — 40 процентов, и это прекрасно видно на рентгенологическом снимке.

Еще одним примером может служить проявление остеопороза при гематогенном остеомиелите. На рентген-снимке можно увидеть его признаки уже после трех недель, в конце острого периода, так же можно будет увидеть некрозные очаги в костной структуре.

Возможности флюорографии

Нельзя отбрасывать в сторону важный момент — возможности флюорографии, которую каждый человек должен проходить каждый год. Деструктивные изменение в костях можно увидеть при ее прохождении. В область рентгенологического снимка попадают кости плечевого пояса, часть плечевой кости, ребра и несколько грудных позвонков. В их структуре врач может заметить изменения и назначить точечный снимок нужной области для уточнения диагноза. При правильном подходе к лечению и соблюдении всех норм терапии на рентгенологическом снимке можно будет наблюдать положительную динамику выздоровления.

Рентгенодиагностика остеопороза — самый доступный скрининговый метод исследования данного заболевания.

Факторы риска остеопороза

Факторы риска остеопороза можно отметить следующие.

— К заболеванию остеопорозом больше расположены женщины, так как плотность костной структуры у женщин на 15% меньше, чем у мужчин.

— Возраст выше 50 лет.

— Рост выше 172 см у женщин и выше 183 см у мужчин.

— Низкий вес — до 56 кг у женщин и 70 кг у мужчин.

— Эндокринологические факторы, связанные с гормональным дисбалансом и менопаузой.

— Курение и чрезмерное употребление алкоголя увеличивают вероятность возникновения остеопороза.

— Недостаточное употребление кальция и витамина D.

История остеопороза и открытие рентгеновского излучения

Первые упоминания об остеопорозе в научных медицинских статьях было сделано Эстли Купером в начале 19 века. В своих работах Купер говорил о возникновении патологических переломов у людей пожилого возраста, связанных с повышенной ломкостью. Настоящим прорывом в исследовании остеопороза стало открытие рентгеновского излучения в 1895 году. Спустя всего пять лет в 1900 году хирург Зудек на конгрессе в Германии продемонстрировал снимок кости с патологической прозрачностью костного рисунка, что является признаком остеопорозного воспаления и деструкции. Современная теория остеопороза имеет свое начало с 1984 года, ее основоположником является Вильям Олбрайт. Стоит отметить, что история остеопороза ведет свое начало не с момента его открытия, а гораздо раньше — ученые нашли признаки остеопороза у останков людей живших 2000 лет до нашей эры практически на всех континентах земного шара.

На фотографиях снимков выделены участки пораженные остеопорозом. С помощью ренгена врачам удалось выявить у пациента заболевание остеопороз.

Лучевая диагностика остеопороза позвоночника

а) Терминология:

1. Сокращения:

• Остеопороз (ОП), остеопоротический перелом крестца (ОПК), костный мозг (КМ)

2. Определения:

• Снижение костной массы/минеральной плотности кости (МПК)

• Заболевание костной системы, характеризующееся снижением прочности костей и увеличением риска переломов

б) Визуализация:

1. Общие характеристики:

• Локализация:

о Тела позвонков, крестец

2. Рекомендации по визуализации:

• Наиболее оптимальный метод диагностики:

о Наиболее чувствительными методами диагностики остеопоротических переломов позвоночника и крестца являются костная сцинтиграфия и МРТ

3. Рентгенологические данные:

• Истончение кортикальных пластинок

• ОПК: вертикальные полосы склероза, ориентированные параллельно крестцово-подвздошным суставам (КПС), в 1 зоне крестца:

о Нарушение непрерывности кортикальных пластинок ± линии переломов

о Рентгенография малочувствительна в отношении диагностики остеопороза крестца (ОПК): позволяет обнаружить только 20-38% ОПК и переломов тазового кольца

4. КТ при остеопорозе позвоночника:

• Костная КТ:

о Истончение кортикальной кости

о ОПК: склероз боковых масс и латеральных отделов крестца, линии которого параллельны КПС:

— Линии переломов ± костная мозоль примерно у 75% пациентов

— Информативна в отношении диагностики распространения линий переломов на крестцовые отверстия

— Чувствительность 60-75%

5. МРТ при остеопорозе позвоночника:

• Т1-ВИ:

о Нормальная или неоднородная ИС

• Т2-ВИ:

о Нормальная или неоднородная ИС

• STIR:

о Режим чувствителен в отношении диагностики отека КМ при свежем переломе

о ОПК: гипоинтенсивная линия перелома, окруженная зоной отека, в 7% случаев не видна

• Д-ВИ:

о Гипо- или изоинтенсивность сигнала позволяет заподозрить свежий доброкачественный коллапс тела позвонка

о Гиперинтенсивность сигнала характерна для опухолевой природы изменений

о Измеряемые коэффициенты диффузии (ИКД) при метастатическом поражении ниже, чем при отеке КМ

• МР-признаки доброкачественного остеопоротического перелома:

о Негомогенная ИС в T1/T2/STIR

о Неполное замещение КМ, сохранение нормальной ИС КМ тел позвонков

о Множественные компрессионные переломы

о Задняя дислокация задней покровной пластинки

о Полоса низкой ИС в Т1/Т2

о Симптом жидкости: ОП или минимальная травма → остеонекроз или ишемия в области поврежденной замыкательной пластинки

• МР-признаки злокачественного перелома:

о Паравертебральный/эпидуральный мягкотканный компонент

о Инфильтрация задних элементов

о Однородное замещение КМ опухолевой тканью

о Выпуклая задняя покровная пластинка тела позвонка

о Поражение других сегментов позвоночника

• МПК:

о Стандартный метод диагностики остеопороза (ОП) и оценки риска переломов

о Двухэнергетическая рентгеновская абсорбциометрия → минеральное вещество кости в граммах/см2:

— Полученное значение с использованием Т-критерия сравнивается со средними значениями МПК у здоровых людей молодого возраста и того же пола:

Значение Т-критерия, позволяющее установить диагноз ОП (согласно рекомендациям ВОЗ): -2,5

6. Радиоизотопные исследования:

• Костная сцинтиграфия:

о Сцинтиграфия с метилена дифосфонатом, меченым 99mТс является одним из наиболее чувствительных методов диагностики остеопороза крестца (ОПК):

— Симптом «Хонда» или признак «Н» в 20-40% случаев

— Различная динамика изменений: от нормализации сцинтиграфической картины до усугубления изменений с усилением захвата изотопа

(Слева) КТ-миелография: признаки диффузной остеопении с легкой клиновидной деформацией тела L2 позвонка. В течение ближайшего года у пациента развился остеопоротический компрессионный перелом тела L 1 ЕЯ Существует обратная корреляция между наличием «вакуума» в телах позвонков и минеральной плотностью кости.

(Справа) На сагиттальном КТ-срезе в телах L1 и L2 позвонков определяется гиперденсный метилметакрилат после выполненной пациенту чрескожной вертебропластики этих позвонков.

в) Дифференциальная диагностика остеопороза крестца:

1. Литические костные метастазы:

• Распространение первичной опухоли с поражением позвонков чаще в виде деструкции костной ткани

2. Бластические костные метастазы:

• Дискретные узелковые, пятнистые или диффузные зоны остеосклероза

3. Множественная миелома:

• Мультифокальная, диффузная или неоднородная гипоинтенсивность в Т1/гиперинтенсивность в STIR

4. Гиперпаратиреоз:

• Остеопения, истончение кортикальной кости

• Субпериостальная резорбция кости

5. Травматический перелом крестца:

• Переломы ± связочные повреждения переднего и заднего отделов таза

• Нарушение непрерывности дугообразных линий крестца

• Отек и гематомы мягких тканей

(Слева) На сагиттальном КТ-срезе и рентгенограмме в боковой проекции визуализируется остеопоротический перелом тела среднегрудного позвонка.

(Справа) На сагиттальном STIR МР-И отмечается гиперинтенсивность сигнала тела среднегрудного позвонка, связанная с отеком костного мозга на фоне свежего остеопоротического компрессионного перелома. На Т1-ВИ определяется гипоинтенсивность сигнала и низкоинтенсивная полоса, представляющая собой линию перелома. Негомогенная ИС в Т1/Т2/STIR-режимах и неполное замещение костного мозга являются характерными признаками доброкачественного характера перелома.

г) Патология:

1. Общие характеристики:

• Этиология:

о Ремоделирование костной ткани происходит постоянно и включает два регулируемых процесса — резорбцию и новообразование костной ткани:

— Остеокласты резорбируют кость → обратимый процесс, по завершении которого остеобласты заполняют образовавшуюся полость коллагеновым матриксом → минерализация матрикса

— Сигнальная система, определяющая репликацию, дифференцировку, функцию и смерть остеокластов и остеобластов, регулирует таким образом и процессы ремоделирования костной ткани

о Стимуляция остеобластогенеза и новообразования костной ткани осуществляется посредством сигнального белка Wnt/β-катенина

о Костные морфогенетические протеины (КМП) стимулируют миграцию и функцию хондроцитов

о IGF-1 является медиатором гормона роста, посредством которого последний участвует в росте и развитии костной ткани:

— Необходим для развития скелета и поддержания нормальной костной массы

о Постменопаузальный ОП:

— Недостаток эстрогена → усиление костной резорбции и потери костной массы

о Глюкокортикостероиды блокируют сигнальный белок Wnt, тем самым нарушая процессы остеобластогенеза, а также угнетают функцию остеобластов:

— Ингибируют синтез IGF-1

• Генетика:

о В генетических исследованиях с участием близнецов установлено, что МПК на 50-85% обусловлена наследственными факторами, при этом наибольшее влияние наследственность оказывает на состояние аксиального скелета

о Фенотипическое выражение определяется комбинированными эффектами нескольких генов и влиянием факторов внешней среды

• Сочетанные изменения:

о Остеопоротические переломы (связанные с повышенной хрупкостью костной ткани): низкоэнергетические переломы, возникающие при падении с высоты, не превышающей собственный рост пациента

о Переломы вследствие недостаточности костной ткани — представляют собой подтип стрессовых переломов, возникающих на фоне нормальных нагрузок на измененную костную ткань, утратившую свойства эластичного сопротивления

о Остеопоротические переломы крестца:

— Нередко встречаются у женщин пожилого возраста, страдающих остеопорозом

— Другие факторы риска: облучение таза, стероид-индуцированная остеопения, почечная остеодистрофия, множественная миелома

— Частота 1-5% среди пациентов групп риска

— Наиболее часто проявляются диффузным болевым синдромом в нижней части спины ± иррадиацией в ягодицу, тазобедренный сустав или пах

— Неврологическая симптоматика встречается редко (5-6%)

— Часто сочетаются с аналогичными переломами костей таза

• Факторы риска остеопороза и связанных с ним переломов: о Переломы в анамнезе во взрослом возрасте

о Низкая масса тела

о Курение в настоящее время

о Терапия кортикостероидами

о Пожилой возраст

2. Стадирование, степени и классификация остеопороза позвоночника:

• Две формы остеопороза:

о Низкий метаболизм костной ткани: снижение процессов новообразования костной ткани и костно-резорбтивной активности:

— Пожилые пациенты, прием некоторых групп препаратов (химиотерапия, стероиды, бисфосфонаты)

о Высокий метаболизм костной ткани: усиленная активность остеокластов, нормальная или усиленная активность остеобластов:

— Наиболее распространенная форма

— Женщины в постменопаузе, гиперпаратиреоз, транзиторный ОП у мужчин

• Вторичный ОП на фоне системных метаболических расстройств:

о Тиреотоксикоз или болезнь почек

• ОП вследствие иммобилизации:

о Кость приобретает пятнистую или напоминающую инфильтрацию опухолью структуру

• Транзиторный ОП:

о Женщины в третьем триместре беременности или мужчины среднего возраста

о Спонтанно развивающийся и самоограничивающийся болевой синдром, прогрессирующий в течение нескольких недель

о Рентгенологические признаки остеопении, ограниченной одним или несколькими суставами, чаще всего—тазобедренный сустав

(Слева) Сагиттальный срез, Т1-ВИ: гипоинтенсивность сигнала, ориентированная параллельно замы-кательной пластинке. На сагиттальном STIR МР-И отмечается гиперинтенсивность сигнала в этой же области и симптом жидкости. Симптом жидкости чаще наблюдается при свежих доброкачественных остеопоротических переломах. Остеопороз и минимальная травма приводят к остеонекрозу в области поврежденной замыкательной пластинки. В зону остеонекроза «продавливается» жидкость, что становится причиной появления МР-симптома «жидкости».

(Справа) Аксиальный КТ -срез: признаки двустороннего остеопоротического перелома крестца. У 2/3 пациентов в таких случаях не удается установить факта травмы либо травма эта оказывается минимальной.

д) Клинические особенности:

1. Клиническая картина остеопороза позвоночника:

• Наиболее распространенные симптомы/признаки:

о Бессимптомное снижение МПК

о Около 2/3 остеопоротических переломов тел позвонков протекают бессимптомно

• Другие симптомы/признаки

о Продукты деградации костной ткани в сыворотке крови и моче:

— Определение маркеров новообразования и резорбции костной ткани применяется для мониторинга эффективности проводимого лечения

2. Демография:

• Возраст:

о Обычно > 55лет

• Пол:

о Ж>М

• Эпидемиология:

о Наиболее распространенное метаболическое заболевание костной ткани

о Встречается у 40% женщин в постменопаузе

3. Течение заболевания и прогноз:

• Снижение значения стандартного отклонения Т-критерия ниже среднего для молодых взрослых людей на каждый пункт увеличивает риск перелома в два раза

• Шкала оценки риска переломов (Fracture Risk Assessment Tool (FRAX)):

о Используется для прогнозирования развития переломов путем оценки клинических факторов риска ± измерения костной плотности на уровне шейки бедра

4. Лечение остеопороза позвоночника:

• Варианты медикаментозного лечения рассматриваются у пациентов с низкой плотностью костной ткани (Т-критерий между -1,0 и -2,5)

• Антирезорбтивная терапия → снижение интенсивности костной резорбции → стабилизация архитектоники кости, снижение частоты переломов

• Анаболические препараты → стимуляция новообразования костной ткани и увеличение костной массы

• Свежие остеопоротические переломы:

о Строгий постельный режим и купирование болевого синдрома

о Вертебропластика/кифопластика/сакропластика

е) Диагностическая памятка. Советы по интерпретации изображений:

• Повышенный риск переломов:

о МРТ является наиболее чувствительным методом диагностики отека костного мозга при свежем переломе

ж) Список использованной литературы:

1. Cosman F et al: Clinician’s Guide to Prevention and Treatment of Osteoporosis. Osteoporos Int. 25(10):2359-81,2014

2. Zhang J et al: Use of pharmacologic agents for the primary prevention of osteoporosis among older women with low bone mass. Osteoporos Int. 25(1 ):317-24, 2014

3. Canalis E: Update in new anabolic therapies for osteoporosis. J Clin Endocrinol Metab. 95(4):1496-504, 2010

4. Lyders EM et al: Imaging and treatment of sacral insufficiency fractures. AJNR Am J Neuroradiol. 31 (2):201 -10,2010

5. Unnanuntana A et al: The assessment of fracture risk. J Bone Joint Surg Am. 92(3):743-53, 2010

6. Baur A et al: Diffusion-weighted imaging of bone marrow: current status. Eur Radiol. 13(7): 1 699-708, 2003

— Также рекомендуем «Рентгенограмма, КТ, сцинтиграмма при болезни Педжета позвоночника»

Редактор: Искандер Милевски. Дата публикации: 7.9.2019