Методы определения минеральной плотности костной ткани
… одна из трех женщин в возрасте старше 50 лет в России больна остеопорозом.
Ранняя диагностика и профилактика снижения минеральной плотности костной ткани (далее - МПКТ) должна занимать первое место в национальной стратегии по борьбе с остеопорозом и переломами. Низкая МПКТ является наиболее значимым фактором риска остеопороза. Для оценки МПКТ в настоящее время используются двухэнергетическая рентгеновская абсорбциометрия (DEXA), костная ультрасонометрия (ультразвуковая денситометрия) и количественная компьютерная томография (ККТ). Рентгенологическое исследование костей скелета в настоящее время рекомендуется использовать только для диагностики переломов костей любой локализации и для дифференциальной диагностики заболеваний скелета. При выявлении признаков снижения плотности кости на рентгенограммах пациента следует направить на денситометрию. Это обусловлено низкой чувствительностью метода: рентгенография показывает снижение костной массы при ее потере до 40% или при наличии осложнений остеопороза – переломов или деформаций позвонков или шейки бедра.
При ультразвуковой денситометрии (костная ультрасонометрия) оценка состояния плотности костной ткани проводится по скорости прохождения ультразвуковой волны через кость (в м/с) и величине затухания ультразвуковой волны в кости. Необходимо учитывать, что ультразвуковая волна хорошо проходит через ткани с высокой плотностью и через жидкость, а граница раздела двух сред, ткани с небольшой плотностью, такие как жировая ткань, представляют собой препятствие для прохождения волны. Поэтому с помощью ультразвуковых денситометров можно исследовать только кости периферического скелета (фаланги пальцев, кости предплечья, передняя поверхность большеберцовой кости, пяточная кость), которые в основном состоят из компактной костной ткани, что не может дать представления о потере костной массы, больше происходящей в трабекулярной кости. Методики костной ультрасонометрии являются параметрическими, результаты исследования представляются в виде количественной информации, связанной со свойствами кости: ее массой и структурой. В настоящее время ультразвуковые денситометры не стандартизированы, а также не определены значения Т-критерия, соответствующие остеопении и остеопорозу. Каждый производитель устанавливает собственные нормативы. Также на качество исследования (и воспроизводимость результатов) ультразвуковой денситометрии влияют субъективные причины: качество акустического контакта, обусловленное усилием прижатия ультразвукового датчика в области измерения, состояние кожи в области измерения, изменение температуры и др. (!) В настоящее время признано, что современные ультразвуковые денситометры нельзя рассматривать как инструмент для количественной диагностики снижения МПКТ, и они не являются альтернативой DEXA при скрининге. Результаты костной ультрасонометрии не могут служить основанием для назначения лечения остеопороза и контроля за его эффективностью (уровень доказательности В).
Наибольшее клиническое значение в современных методах определения МПКТ имеет DEXA. Этот метод основан на измерении степени ослабления костной тканью пучка рентгеновского излучения при линейном сканировании исследуемого отдела скелета (позвонков и шейки бедренной кости). DEXA в настоящее время принято считать «золотым стандартом», так как с помощью этого метода при небольшой дозе облучения можно исследовать все стратегически важные в плане остеопороза отделы скелета. Однако данный метод не лишен и ряда существенных недостатков. При DEXA определяется суммарная плотность костной ткани – кортикальной и трабекулярной, а потери костной ткани происходят в первую очередь и с максимальной скоростью в трабекулярной костной ткани. Следовательно, наибольшее значение в оценке МПКТ у женщин имеет состояние трабекулярной костной ткани и предпочтительнее измерять именно ее плотность. Диагноз остеопороза нельзя исключить, исследуя методом DEXA лишь один отдел скелета, необходимо исследовать все стратегически важные зоны для развития остеопороза. На значение МПКТ, полученное при использовании DEXA, влияют все минералы, находящиеся по ходу пучка излучения, т.е. в результат включаются остистые отростки и дуги позвонков, дистрофические и очаговые изменения позвонков (метастазы, гемангиомы, остеофиты и т.п.), а также кальцинаты мягких тканей (например, аорты или лимфоузлов). Существенным ограничением в использовании DEXA являются переломы в анамнезе. Сравнение полученных результатов при DEXA проводится с прилагаемой к аппарату референтной базой страны-производителя (на рынке медицинской техники в России представлены костные денситометры, произведенные в разных странах, в частности, Дании, США, Великобритании, Израиле и др.). Но в последние десятилетия проведены работы, показывающие значение не только расовых и национальных, но и географических различий в абсолютных величинах МПКТ. В литературе подчеркивается важность использования для оценки плотности кости референтной базы со средними значениями МПКТ здоровых лиц именно того региона, где проводится денситометрия, что позволяет правильно интерпретировать результаты исследования.
При ККТ денситометрические показатели вычисляются как результат общего поглощения рентгеновских лучей в объеме среза КТ и являются суммой всех содержащихся в нем коэффициентов поглощения различных тканей. Однако получаемые таким образом плотностные значения костной ткани не отражают истинного содержания в ней минералов из-за того, что костная ткань состоит из трех денситометрических различных компонентов: богатой кальцием костной решетки, гематогенной мягкой ткани и внутрикостного жира. Доля жировой ткани в кости увеличивается с возрастом, смещая соотношение данных трех компонентов, что в результате вызывает снижение общего коэффициента поглощения в области измерения, например, позвонок выглядит с меньшим количеством костной ткани, чем содержится в нем на самом деле (подобного рода проблемы существуют для всех методов остеоденситометрии). Для обеспечения устойчивых стандартов и устранения этих недостатков используется специальный калибровочный фантом, который содержит материал с известным эквивалентом костных минералов (гидроксиапатитом кальция или калия). Метод ККТ (иначе – компьютерной денситометрии) позволяет количественно анализировать степень поглощения рентгеновского излучения различными тканями. Томограф измеряет МПКТ в поперечном сечении кости и позволяет дифференцированно оценивать плотность в трабекулярной и кортикальной ткани, получая истинные значения МПКТ в г/см3. При использовании этого метода отсутствует проекционное наложение прилежащих костных структур и окружающих тканей, а также из зоны исследования исключаются измененные участки кости. Кроме того, для ККТ нет ограничения в провидении исследования у пациентов с выраженным ожирением, как это есть у DEXA. Особой ценностью метода ККТ (т.е. компьютерной денситометрии) является наличие нормативной базы данных абсолютных значений МПКТ для жителей России, которая разработана И.С. Власовой и соавт. Таким образом, можно сказать, что ККТ (т.е. компьютерная денситометрия) в настоящее время признается наиболее информативным и чувствительным методом в определении минеральной плотности метаболически более активной трабекулярной кости. Это единственный метод, который позволяет определить истинную плотность губчатого вещества костей с высокой точностью и воспроизводимостью и получить визуальную информацию о его структуре. Основным недостатком ККТ многие исследователи считают более высокую дозу облучения, стоимость исследования, сложности при исследования шейки бедренной кости и периферических зон скелета, а также малую доступность, хотя перечисленные причины во многом спорны.