Остеоденситометрия

МЕТОДЫ ВИЗУАЛИЗАЦИИ

КОСТНАЯ РЕНТГЕНОВСКАЯ ДЕНСИТОМЕТРИЯ (ОСТЕОДЕНСИТОМЕТРИЯ) DXA

Основные сведенья по остеопорозу / Актуальность, цель и задачи DXA / Показания и противопоказания

Принцип и общая характеристика метода / Процедура выполнения / Нормативные значения и анализ результатов

Заключения по результатом денситометрии / Практические примеры / Радиационная безопастность

1/2

Остеопороз (ОП)– хроническое системное заболевание костной ткани, которое характеризуется уменьшением костной массы и развитием нарушений микроархитектуры костной ткани, что приводит к снижению прочности кости и предрасположенности к патологическим переломам.

(No authors listed. Consensus development conference: diagnosis, profilaxis and treatment of osteoporosis. Am. J.Med.1993;94:646-650).

Классификация

Выделяют два основных типа остеопороза – первичный и вторичный. В клинической практике применяется классификация остеопороза, которая принята на заседании Президиума Российской ассоциации по остеопорозу в январе 1997 г.

А. Первичный остеопороз

Постменопаузальный (климактерический, пресенильный, I типа),
Старческий (сенильный, II типа),
Идиопатический (ОП взрослых молодого и среднего возраста),
Ювенильный.

В. Вторичного остеопороза:

Заболевания эндокринной системы: эндогенный гиперкортицизм (болезнь и синдром Иценко—Кушинга), тиреотоксикоз, гипогонадизм, гипертиреоз, сахарный диабет (I типа), гипопитуитаризм, полигландулярная эндокринная недостаточность.
Ревматические заболевания: ревматоидный артрит, системная красная волчанка, анкилозирующий спондилоартрит.
Заболевания органов пищеварения: резицированный желудок, малабсорбция, хронические заболевания печени.
Заболевания почек: хроническая почечная недостаточность, почечный канальцевой ацидоз, синдром Фанкони.
Заболевания крови: миеломная болезнь, талассемия, системный мастоцитоз, лейкозы и лимфомы
Другие заболевания и состояния: иммобилизация, овариоэктомия, хронические обструктивные заболевания легких, алкоголизм, нервная анорексия, нарушение питания, трансплантация органов.
Генетические нарушения: несовершенный остеогенез, синдром Марфана, синдром Элерса—Данлоса, гомоцистинурия и лизинурия.
Медикаменты: кортикостероиды, антиконвульсанты, иммунодепрессанты, агонисты гонадотропина-рилизинг-гормона, алюминий-содержащие антациды, тиреоидные гормоны.

1/4

Наиболее часто встречаются постменопаузальный (I типа) и старческий (II типа) остеопороз.

Причиной постменопаузального остеопороза у женщин является быстро наступивший дефицит эстрогенов, который способствует ускорению процессов резорбции в трабекулярной кости посредством активизации деятельности остеокластов.

У мужчин остеопороз первичный I типа встречается реже, так как идет постепенное угасание секретирующей функции половых гормонов и ускорение процессов резорбции наступает в более пожилом возрасте.

1/1

Для сенильного остеопороза чаще характерна пропорциональная потеря и кортикального, и трабекулярного компонентов костной ткани в основном за счет снижения физической активности, нарушений всасывания кальция и витамина Д в кишечнике и формирования вторичного гиперпаратиреоза.

Ювенильный остеопороз (детей и подростков) и идиопатический у лиц молодого и среднего возраста встречается гораздо реже и для установления такого диагноза требуется исключение всех вариантов вторичных нарушений метаболизма костной ткани.

По степени распространенности различают локальный и системный (генерализованный) остеопороз.

По морфологии различают 4 типа остеопороза:

I тип — кортикальный;

II тип — смешанный, с равной потерей кортикального и губчатого компонентов;

III тип — смешанный остеопороз с преимущественной потерей губчатой кости;

IV тип — смешанный остеопороз с преимущественной потерей кортикальной кости.

Преимущественное поражение трабекулярного вещества - постменопаузальный, гипогонадальный, стероидный остеопороз.
Преимущественное поражение кортикального вещества - гипертиреоидный, гиперпаратиреоидный, диабетический остеопороз.
У пожилых людей (сенильный остеопороз) чаще встречается смешанный тип, либо сочетание остеопороза с остеомаляцией (остепоромаляция).
Если заболевание затрагивает растущий скелет (в среднем до 20 лет), наблюдается системный дефект костной ткани с поражением обоих слоёв.

«Золотым стандартом» диагностики остеопороза (ОП), основанной на измерении МПК, считается неинвазивный метод — двухэнергетическая рентгеновская абсорбциометрия (dual-energy X-ray absorptiometry — DXA).

Достоинствами метода являются:

Быстрое получение результатов измерения сразу после завершения сканирования;
Относительная безопасность метода — минимальный риск для здоровья (лучевая нагрузка не превышает 0,09 мЗв);
Высокая точность и воспроизводимость количественного анализа;
В ходе обследования не требуется активного участия пациента;
Единственный стандартизованный метод диагностики ОП;
Позволяет проводить сравнительную оценку результатов исследования;
Оценка эффективности проводимой терапии.

Основными характеристиками прочности костной ткани являются костная масса, или ее эквивалент — МПК, и качество кости. Поэтому диагностика ОП сосредоточена вокруг этих параметров.

При стандартной рентгенография ОП визуализируется, только при потери костной массы более 30—40%.

Доказана связь между низкой костной массой и возрастанием риска переломов костей, которые являются инвалидизирующими последствиями ОП.

На сегодняшний день DXA является единственным стандартизованным методом диагностики ОП, позволяющим проводить сравнительную оценку результатов исследования и оценку эффективности проводимой терапии.

Актуальность, цель и задачи DXA.

Показания и противопоказания

Показания для проведения денситометрического исследования разработаны международным обществом по клинической денситометрии (ISCD 2005 г.) без учета факторов риска и расчета абсолютного риска переломов у пациента.

Женщины в возрасте 65 лет и старше.
Женщины в постменопаузе до 65 лет при наличии факторов риска.
Мужчины в возрасте 70 лет и старше.
Мужчины моложе 70 лет с факторами риска переломов.
Взрослые с переломами при минимальной травме в анамнезе.
Взрослые с заболеваниями или состояниями, приводящими к снижению мпк.
Все пациенты, кому назначена терапия глюкокортикоидами или другими препаратами, снижающими мпк.
Все пациенты, которым планируется назначение антиостеопоротической терапии.
Все пациенты, которым проводится терапия оп, — для контроля её эффективности.

Абсолютное противопоказание для проведения остеоденситометрии, только одно – беременность.

Принцип и общая характеристика метода

Основное предназначение денситометров — определение проекционной минеральной плотности (в г\см2) в исследуемых участках скелета.

Рентгеновская трубка прибора генерирует пучок двухэнергетического излучения, его «мягкая» и «жесткая» составляющие по-разному поглощаются тканями организма и попадают на детектор.

Размеры поля сканирования (расстояние, которое проходит блок трубки и детектора) определяет оператор, по разнице коэффициентов поглощения программное обеспечение проводит вычисление трех составляющих тела: минеральной (костной) массы, жмт, бмт, или «тощей массы» — той, что не относится к первым двум (преимущественно мышцы, жидкие среды).

Основная цель подобного разделения — высокоточное (0,5%–1%) измерение минеральной (костной) массы, формируемое изображение исследуемой области предназначено для расположения зон интереса (за исключением специальных программ).

1/1

Области исследования определяются возможностью корректного (воспроизводимого) измерения проекционной плотности (в г/см2).

Диагностику ОП проводят на основании денситометрического исследования в области поясничных позвонков и проксимального эпифиза бедра.

Современные денситометры имеют специальные программы (опции), позволяющие использовать все возможности, заложенные в принципе метода.

Денситометры имеют встроенную программу калибровки и QC. Калибровку проводят с использованием антропоморфного фантома, представляющего собой гомогенный слепок блока поясничных позвонков (L1–L4) из гидроксиапатита, или алюминиевого эквивалента в органическом веществе.

Для каждого экземпляра фантома известно должное значение минеральной плотности, отклонение от которого при калибровке на величину, не превышающую +1,5%, считается допустимым и свидетельствует об исправном состоянии прибора. По результатам калибровки автоматически формируется график за весь период эксплуатации. На воспроизводимость измерений (в среднем 2%) кроме точности влияют обстоятельства, связанные с оператором и пациентом.

Оператор при повторном обследовании должен установить зоны интереса максимально точно по отношению к предыдущему. Расположение зоны интереса в поле сканирования (смещение относительно центра) и изменение в период между обследованиями антропометрических параметров пациента также можут влиять на воспроизводимость.

Описаны процедуры кросскалибровки денситометров разных производителей и формулы для пересчета показаний,

однако на практике динамические наблюдения проводят только на однотипных приборах.

Процедура выполнения

Исследование проводит персонал, знакомый с основами рентгенологии (имеющий сертификат рентгенолога) и применением конкретного прибора.

Паспортные данные записывают по форме, предложенной изготовителем прибора. Следует помнить, что полное заполнение всех пунктов позволит в дальнейшем избежать ошибок при повторных обследованиях. Сканы, ошибочно выполненные на «чужую» паспортную часть, переписать невозможно.

Указание пола, этнической группы и даты рождения пациента определяет то, с какими нормативными данными будут соотнесены результаты исследования. Рост и вес пациента на это не влияют.

Особенности выполнения исследования:

Укладка пациента в положении лежа на спине, неподвижно.
Рентгеноконтрастные предметы необходимо удалить из области сканирования.
При исследовании поясничных позвонков для устранения поясничного лордоза ноги пациента укладывают на специальный куб (луч устанавливается на нижний край L5 - это ~ на 2 см ниже пупка).
При исследовании проксимального отдела бедра для того, чтобы шейка бедра располагалась параллельно поверхности стола, стопу пациента фиксируют в положении ротации внутрь.
При денситометрии по программе «Все тело» («Whole body») необходимо удалить все рентгеноконтрастные предметы и сохранять неподвижное положение в течение всего сеанса исследования.
При исследовании в области предплечья рука сидящего пациента расположена на столе денситометра.

1/1

Нормативные значения и анализ результатов

Наиболее оптимальны для исследования являются: поясничный отдел позвоночника (L1-L4) + прокимальный отдел бедренной кости (Neck, Totol), при невозможности выполнения этих отделов выполняют денситометрию среднего отдела лучевой кости (33%). Заключние формируются по наименьшему результату.

Полученные результаты исследования интерпритируют по Z и Т критериям, так же используют референтные таблицы, в зависимости от возраста, пола, и роста (в педиатрии) пациента.

Z - критерий

Z-критерий - это количество стандартных отклонений (SD) выше или ниже среднего показателя от средневозрастной нормы.
Популяция для сравнения подбирается по определённым параметрам – это люди одинакового с исследуемым пациентом возраста, веса и пола.
С помощью этого критерия учитывают и нормальное снижение костной плотности с возрастом.
Если Z-критерий меньше меньше -2,0 SD следует искать причину снижения или задержки достижения пиковой МПК (заболевания или неправильный образ жизни).

Оценка МПК у женщин до наступления менопаузы и у мужчин моложе 50 лет

Если Z критерий −2,0 или менее оценивается как “ниже ожидаемых показателей для возраста” .

Если Z критерий выше −2,0 оценивают как “в пределах ожидаемых показателей для воз растной группы”.

*Диагноз остеопороза не может устанавливаться у мужчин моложе 50 лет на основании только данных МПК.

*Диагностические критерии остеопороза могут использоваться у женщин в период перименопаузы.

Т - критерий

Т-критерий — это количество стандартных отклонений выше и ниже среднего показателя пика костной массы молодых женщин в возрасте 30-35 лет.
Снижение этого критерия происходит со снижением костной массы при увеличении возраста.

АНАЛИЗ РЕЗУЛЬТАТОВ ИССЛЕДОВАНИЯ

Заключения по результатом денситометрии

Значения МПК (г/см2) в области L2-L4 у МАЛЬЧИКОВ в зависимости от возраста

* - показатель 0,1 для возраста соответствует 36 дням

М - средневозрастной показатель МПК в исследуемой выборке детей

ВВЕСТИ ВОЗРАСТ В ПОИСК

Значения МПК (г/см2) в области L2-L4 у ДЕВОЧЕК в зависимости от возраста

* - показатель 0,1 для возраста соответствует 36 дням

М - средневозрастной показатель МПК в исследуемой выборке детей

ВВЕСТИ ВОЗРАСТ В ПОИСК

Значения МПК (г/см2) в области L2-L4 у МАЛЬЧИКОВ в зависимости от длины тела (роста)

М - средневозрастной показатель МПК при определениой длине тела в исследуемой выборке

ВВЕСТИ РОСТ В ПОИСК

Значения МПК (г/см2) в области L2-L4 у ДЕВОЧЕК в зависимости от длины тела (роста)

М - средневозрастной показатель МПК при определениой длине тела в исследуемой выборке

ВВЕСТИ РОСТ В ПОИСК

При отставании ребенка в развитии, показатели расчитывают с учетом костного возраста (определяют по срокам формирования и развития ядер окостенения).

Практические примеры

Пациент: Женщина 35 лет, наличие переломов отрицает, направлена гинекологом т.к. принимает гормональные препараты, способствующие снижению минеральной плотности.

1/1

Протокол остеоденситометрии

Минеральная плотность костной ткани в L1 - L4 позвонках 1,344 (BMB г/см2), на 12% выше пиковой костной массы, и на 6 % выше популяционной нормы, Т – критерий 1,7 SD, Z – критерий 0,6 SD. Градиент плотности поясничных позвонков без выраженных изменений.

Минеральная плотность костной ткани в шейке левой бедренной кости 1,106 (BMB г/см2), на 7 % выше пиковой костной массы, и на 5 % выше популяционной нормы, Т – критерий 0,5 SD, Z – критерий 0,4 SD.

Минеральная плотность костной ткани в проксимальном отделе правой бедренной кости 1,104 (BMB г/см2), на 10 % выше пиковой костной массы, и на 6 % выше популяционной нормы, Т – критерий 0,8 SD, Z – критерий 0,5 SD.

Заключение:

При центральной денситометрии минеральная плотность костной ткани для данного хронологического возраста в пределах нормы.

Повторное исследование рекомендуется через год, или по клиническим показаниям.

Пациент: Женщина 32 года, длительное время занимается вегетарианством, в анамнезе ревматоидный артрит, направлена травматологом, после перелома лучевой кости при незначительной нагрузке.

1/2

Протокол остеоденситометрии

Минеральная плотность костной ткани в L1 - L4 позвонках 0,878 (BMB г/см2), на 26% ниже пиковой костной массы, и на 24 % ниже популяционной нормы, Т – критерий -2,6 SD,

Z – критерий -2,4 SD.

Заключение:

При центральной денситометрии минеральная плотность костной ткани для данного хронологического возраста снижена.

Рекомендуется консультация эндокринолога и ревматолога.

Повторное исследование через год, или по клиническим показаниям.

Пациент: Женщина 62 года, наличие переломов отрицает, в анамнезе заболевание щитовидной железы, направлена эндокринологом.

1/1

Протокол остеоденситометрии

Минеральная плотность костной ткани в L1 - L4 позвонках 0,955 (BMB г/см2), на 20% ниже пиковой костной массы, и на 10 % ниже популяционной нормы, Т – критерий -1,9 SD.

Минеральная плотность костной ткани в шейке бедренной кости 0,822 (BMB г/см2), на 21 % ниже пиковой костной массы, и на 7 % ниже популяционной нормы, Т – критерий - 1,6 SD.

Заключение:

При центральной денситометрии средние значения минеральной плотности костной ткани соответствуют остеопении. В L1 (0,830 BMD г/см2), Т - критерий - 2.5 SD, что соответствуют остеопорозу.

Рекомендуется консультация эндокринолога.

Повторное исследование через год, или по клиническим показаниям.

Пациент: Женщина 19 лет, наличие переломов отрицает, в анамнезе заболевания почек, направлена нефрологом.

1/2

Протокол остеоденситометрии

Минеральная плотность костной ткани в L1 - L4 позвонках 1,170 (BMB г/см2), на 2 % ниже популяционной нормы, Z – критерий - 0.2 SD.

Заключение:

Повторное исследование не рание чем через год по клиническим показаниям.

Пациент: Женщина 72 года, менопауза с 48 лет, наличие переломов отрицает, в анамнезе экстирпация матки в 60 лет, направлена терапевтом в профилактических целях.

1/4

Протокол остеоденситометрии

Минеральная плотность костной ткани в L1 - L4 позвонках 0,811 (BMB г/см2), на 31% ниже пиковой костной массы, и на 18 % ниже популяционной нормы, Т – критерий -3,1 SD.

Минеральная плотность костной ткани в шейке левой бедренной кости 0,858 (BMB г/см2), на 17 % ниже пиковой костной массы, и на 7 % выше популяционной нормы, Т – критерий -1,3 SD.

Минеральная плотность костной ткани в шейке правой бедренной кости 0,791 (BMB г/см2), на 24 % ниже пиковой костной массы, и на 1 % ниже популяционной нормы, Т – критерий -1,8 SD.

Заключение:

При центральной денситометрии минимальные значения минеральной плотности костной ткани (в L1-L4) для данного хронологического возраста соответствуют остеопорозу, в шейках бедренных костей - остеопении.

Рекомендуется консультация эндокринолога.

Повторное исследование через год, или по клиническим показаниям.

Радиационная безопастность

Дозы лучевой нагрузки DXA PODIGY

Доза, получаемая рентгенлобарантом

Если лаборант:

Работает 5 дней в неделю
50 недель в год
10 пациентов в день
2 сканирования для каждого пациента
Длительность сканирования 2 минуты
Лаборант находится на расстоянии 1 метра от стола

Получаемая доза < 166,67 µGу/год

Средняя фоновая доза на человека 1400 - 3000 µGу/год

Для сравнения - трансатлантический перелет 60 мкЗв (0.06 мЗв)