Врачу о денситометрии

Р. Е. Чечурин, М. П. Рубин. Москва. Городская клиническая больница №23

Сегодня существует множество методик диагностики остеопороза. Однако достоверно подтвердить или отвергнуть диагноз остеопороза (особенно его начальной стадии) по-прежнему достаточно сложно. Связано это прежде всего с тем, что общепринятое определение остеопороза предусматривает наличие нескольких не всегда связанных характеристик: снижение костной массы, нарушения костной микроархитектоники и высокий риск переломов. Имеющиеся диагностические методики используют разные подходы к оценке костной ткани. Многие из них, тем не менее, сегодня не могут широко использоваться в практической медицине по разным причинам: высокая стоимость (различные модификации магнитно-резонансной томографии), большая доза облучения (количественная компьютерная томография), большой разброс нормативных данных (исследования биохимических показателей костного метаболизма), дискомфорт пациента (биопсия кости), существенные ограничения используемого подхода (визуальная оценка рентгенограмм). Поэтому применяются в основном разные модификации трёх методов, специально разработанных для диагностики остеопороза:

• рентгеновская абсорбциометрия, также называемая рентгеновской денситометрией (РД);
• ультразвуковая денситометрия (УЗД) – термин неточен, используется здесь ввиду его распространённости в русскоязычной литературе;
• периферическая количественная компьютерная томография.

Последний метод, основным недостатком которого является невозможность исследования осевого скелета, приобрёл ограниченную популярность в некоторых регионах Азии и Европы, но не распространён в России. Поэтому в этой публикации, основанной на итогах многолетней работы по сравнению денситометрических методик, проводимой в консультативно-диагностическом центре ГКБ №23 (заведующий – к. м. н. М. П. Рубин), обобщён опыт использования РД и УЗД. Различные методики этих двух методов сегодня относительно широко представлены в Москве, в связи с чем есть необходимость прояснить их возможности и ограничения. 

Технические различия разных приборов будут приведены в исключительных случаях, поскольку они менее значимы по сравнению с клинической целесообразностью применения той или иной методики.

Для правильного выбора метода, методики исследования, конкретного прибора и корректной оценки полученных результатов нужно учитывать несколько важных обстоятельств.

«ОСТЕОПОРОЗ» И «ОСТЕОПЕНИЯ»

Эти термины применяются для описания результатов денситометрии. Они не являются клиническим диагнозом и могут скрывать за собой любое заболевание костей, сопровождающееся снижением их плотности или других характеристик, связанных с риском переломов (остеопороз, остеомаляция, несовершенный остеогенез и т. д.). Это вытекает из сущности используемых методик. В их основе лежит эпидемиологический (и, в некоторой степени, экономический) подход к проблеме. Основной целью денситометрии является не постановка диагноза, а определение риска переломов у пациента, что наглядно демонстрирует способ оценки результатов таких исследований.

Т-КРИТЕРИЙ

Программное обеспечение денситометра сравнивает полученный при исследовании результат с отобранной базой данных и отображает разницу статистически – в количестве стандартных отклонений используемой базы. Это количество обозначается как Т-критерий (при сравнении с молодыми людьми соответствующего пола) и Z-критерий (популяция для сравнения подбирается по определённым параметрам – чаще всего это люди одинакового с исследуемым пациентом возраста, веса и пола). Согласно рекомендациям Рабочей группы ВОЗ (1994 г.) для оценки результатов денситометрии используется Т-критерий:

• его значения
• в пределах от -1,0 до -2,5 SD соответствуют остеопении
• -2,5 SD и ниже – остеопорозу.

Эти принятые ВОЗ значения называются «пороговыми» и несут в себе опасность неправильной интерпретации результатов денситометрии. Вызвано это тем, что они были установлены по результатам исследования женщин в постменопаузе с помощью РД поясничных позвонков, костей предплечья и шейки бедренной кости. Было установлено, что процент женщин, имеющих переломы в постменопаузе, соответствует в количественном отношении проценту женщин, чей Т-критерий при этом исследовании не поднимался выше -2,5. Был сделан вывод, что такому количеству женщин в постменопаузе показано активное остеотропное лечение. Таким образом, использование приведённых «пороговых» значений при любом другом заболевании, кроме постменопаузального остеопороза, является не вполне корректным. Не менее важный вывод заключается в том, что чем дальше используемая методика денситометрии по своей сути от РД поясничных позвонков, шейки бедренной кости и костей предплечья, тем более неправильно использовать значения -1,0 и -2,5 для неё в качестве «пороговых». Попытки определить свои «пороговые» величины для различных методик и различных заболеваний предпринимаются всё более многочисленными группами исследователей, из чего понятно, что вопрос далёк от разрешения.

ЧТО МОЖНО ИССЛЕДОВАТЬ

Хотя технически с помощью рентгеновского излучения и даже ультразвука можно исследовать большинство костей, для денситометрии используется ограниченное их число (те, по которым имеются базы данных; также учитываются простота исследования и состав кости). Наиболее часто исследуемые области скелета перечислены ниже.

• Рентгеновская денситометрия
• поясничный отдел позвоночника (рекомендуется оценивать прежде всего совокупный результат L₂-L₄)
• проксимальный отдел бедренной кости (целиком и по отдельным регионам: шейка, её наименее плотная часть – треугольник Уорда(Ward's triangle), большой вертел, межвертельная область, проксимальная часть диафиза)
• весь скелет (в совокупности и крупные сегменты в отдельности – руки, ноги, позвоночник, таз)
• дистальный и ультрадистальный регионы костей предплечья
• пяточная кость.

  Большие приборы (использующие принцип двухэнергетической рентгеновской абсорбциометрии) могут выполнять первые четыре программы (чаще используются только первые две), более портативные инструменты существуют для исследования предплечья и пяточной кости.

При РД определяется поверхностная минеральная плотность (в г/см²). Рентгеновский луч проходит через исследуемый участок к детектору, по ослаблению излучения автоматически рассчитывается количество минералов в пройденной лучом площади костной ткани (поэтому определяемая плотность называется поверхностной). Показано, что содержание минеральных веществ в кости связано с её прочностью сильнее других параметров (его вклад в прочность составляет 70 – 80 %).

Существуют веерные и точечные рентгеновские денситометры (в соответствии с геометрией луча). Их легко отличить по времени исследования: у первых – секунды, у вторых – минуты. Недостатком веерной геометрии является меньшая точность, что не очень заметно при исследовании отдельных участков скелета, но делает невозможным точное исследование всего тела.

• Ультразвуковая денситометрия.
• пяточная кость
• большеберцовая кость
• фаланги пальцев
• надколенник (в настоящее время практически не используется)

  Как видно, все исследования при УЗД проводятся на костях периферического скелета. В большинстве приборов определяется скорость (в м/с) прохождения ультразвука по кости, связанная с её плотностью. Иногда (например, при исследовании пяточной кости) вычисляется и ослабление волны (в дБ/МГц), отражающее не только плотность ткани, но и состояние костных трабекул – их количество, ориентацию, наличие микроповреждений. Если определяются оба параметра, то с помощью программного обеспечения они в некоторых случаях комбинируются в совокупный показатель (например, «жёсткость»).

ЧТО НУЖНО ИССЛЕДОВАТЬ

Независимо от того, как рассматривать остеопороз – как заболевание или синдром, - риск переломов, определяемый при денситометрии, не может быть одинаковым для всех костей скелета. Поэтому выбор его участков для исследования является чрезвычайно важным. Чтобы сделать этот выбор, необходимо помнить о том, что в костной ткани имеются два существенно разнящихся слоя. Компактное (кортикальное) вещество вносит основной вклад в прочность кости, но характеризуется невысокой скоростью метаболических процессов. Губчатое (трабекулярное) вещество, напротив, весьма активно в плане обмена веществ. Отмечено, что разные виды остеопороза по-разному сказываются на этих двух слоях.

• Преимущественное поражение трабекулярного вещества - постменопаузальный,гипогонадальный, стероидный остеопороз
• Преимущественное поражение кортикального вещества- сенильный, гипертиреоидный, гиперпаратиреоидный, диабетический остеопороз
• Если заболевание затрагивает растущий скелет (в среднем до 20 лет), наблюдается системный дефект костной ткани с поражением обоих слоёв.

В приведённом перечне следует особо отметить сенильный остеопороз. В практической медицине его принято диагностировать, если остеопороз обнаруживается у лиц старше 70 лет и отсутствуют другие причины остеопороз. Очевидно, что при таком подходе в группу сенильного остеопороза попадают и те, кто в течение длительного времени страдал постменопаузальным остеопорозом, и эта группа оказывается смешанной.

Причины неоднородности остеопороза полностью неясны и могут быть связаны с разным количеством рецепторов (в частности, к эстрогенам и производным витамина D) в разных участках скелета. Как бы то ни было, очевидно, что есть смысл исследовать те кости, которые в наибольшей степени поражаются при имеющемся у больного виде остеопороза. Для этого надо знать, что из исследуемых рассматриваемыми методиками костей относятся:

• К преимущественно трабекулярным - позвонки, ультрадистальный регион костей предплечья, пяточная кость
• К преимущественно кортикальным - остальные кости.

К сожалению, исследование пяточной кости, удобное и при РД, и при УЗД, оказалось ненадёжным в диагностике системного остеопороза. Результаты существенно зависят как от степени и вида физической активности пациента, так и от локальных патологических процессов (например, диабетической остеоартропатии).

Кроме того, при многих видах остеопороза наблюдается тенденция постепенного «распространения» остеопороза от осевого скелета (прежде всего позвонков), где проявляются первые признаки остеопороза, к периферическому. Поэтому, учитывая чрезвычайную ценность ранней диагностики остеопороза, в целом следует отдать предпочтение исследованию осевого скелета. Исследование периферических отделов (большеберцовая, пяточная кости, фаланги пальцев) часто называют скрининговыми. Однако все они, в отличие от настоящего скрининга, страдают недопустимо низкой чувствительностью (то есть многие больные с остеопорозом расцениваются как здоровые), а некоторые – и плохой специфичностью.

Исходя из изложенного, становится понятным, почему при постменопаузальном остеопорозе часто наблюдаются переломы позвонков и лучевой кости, при гиперпаратиреозе – костей конечностей, при сенильном остеопорозе – шейки бедренной кости.

Таким образом, для диагностики постменопаузального, гипогонадального, стероидного остеопорозе следует прибегать к денситометрии позвонков. Допустимо использование РД костей предплечья, при этом основное внимание следует уделять ультрадистальному участку. В диагностике всех других видов остеопороза существует настоятельная необходимость оценки состояния шейки бедренной кости, перелом которой представляет наибольшую опасность. Исследование в целях скрининга периферических костей с преобладанием кортикального слоя (большеберцовая кость, фаланги пальцев) возможно только при его выраженном дефекте – гиперпаратиреоз и, возможно, сенильный остеопороз. Также скрининг сенильного остеопороза, является, вероятно, единственной областью применения УЗД пяточной кости (у больных старше 70 лет её результаты хорошо соотносятся с состоянием бедренной кости).

Стандартная программа диагностики остеопороза (РД поясничных позвонков и проксимального отдела бедренной кости), являясь методом выбора, безусловно, не лишена недостатков. Основным является двухмерная оценка минеральной плотности (в г/см²). Особенно страдает точность определения истинной плотности позвоночника. Состояния, ведущие к нарушению структуры позвонков (остеоартроз, ламинэктомия, наличие остеофитов, в некоторой степени сколиоз), нередко обуславливают ложные результаты. Их вероятность особенно велика у пожилых больных, поэтому у них основное внимание следует уделять плотности бедренной кости.

Наличие облучения не должно сдерживать врачей от назначения РД. Оно ничтожно, в среднем в 2 раза меньше, чем получает человек, пересекший Атлантику на самолёте, и соответствует двум дням облучения от радиационного фона в Москве.

ПОВТОРНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ

Интервал между двумя денситометрическими исследованиями зависит от соотношения двух величин: скорости нарастания или снижения костной плотности в конкретном участке скелета у конкретного больного и ошибки воспроизводимости прибора. Рассчитано, что при РД осевого скелета этот интервал составляет в среднем 1 – 2 года, а при УЗД практически никогда не бывает меньше 2 лет, во многих случаях составляя 5 лет. Назначать повторное исследование через несколько месяцев в практической медицине бессмысленно – динамика в подавляющем большинстве случаев не будет достоверной. При повторной РД осевого скелета через 1 год достоверной считается динамика не менее 3%.

Необходимо помнить, что основным источником ошибок при денситометрии является недостаточная квалификация оператора. В России отсутствует унифицированная система обучения для операторов денситометров. Поэтому повторные измерения желательно проводить не только на том же приборе, но и с участием того же оператора. Например, при измерении минеральной плотности шейки бедренной кости разница результатов между двумя операторами может составлять 7% и даже больше, что совершенно неприемлемо для повторных исследований в свете, как правило, медленной динамики костной плотности.

В заключение следует напомнить, что диагноз остеопороза может быть поставлен на основании комплекса клинических находок. Денситометрия является высокочувствительным методом и помогает охарактеризовать состояние костной ткани количественно, что очень важно. Однако наличие этого метода не отменяет использование других (рентгенография, биохимические исследования), помогающих в установлении диагноза и выборе тактики лечения. Направление на денситометрическое исследование должно производиться осознанно. Среди посетителей кабинетов денситометрии, работающих с РД осевого скелета, большой процент образуют больные, ранее прошедшие неинформативные «скрининговые» исследования периферических костей. Не меньшее количество составляют пациенты, которым вообще не показана денситометрия, поскольку у них нет факторов риска остеопороза. Последнее обстоятельство подчёркивает по-прежнему настоятельную необходимость в улучшении знаний об этом заболевании среди врачей самых разных специальностей.