Рентгеновская денситометрия
На сегодняшний день в России диагностике остеопороза (ОП) уделяется значительное внимание. Популяционные исследования свидетельствуют о том, что ОП страдают каждая третья женщина и каждый четвертый мужчина старше 50 лет. Еще более чем у 40 % лиц обоего пола определяются признаки остеопении. Широкое распространение рентгеновских методов диагностики ОП требует стандартизации методик определения минеральной плотности костной ткани (МПКТ), повышению точности и воспроизводимости данных, проведения кросскалибровок, позволяющих сравнить результаты определения МПКТ на разных аппаратах и различными методами. Рентгеновские методы диагностики остеопороза Современная система здравоохранения включает различные программы повышения качества жизни, направленные на выявление и лечение заболеваний на ранних стадиях, что способствует росту продолжительности жизни населения. ОП как причина инвалидности и смертности занимает одно из ведущих мест после таких заболеваний, как сердечнососудистые, онкологические и сахарный диабет. Основными клиническими проявлениями ОП являются низкоэнергетические переломы, возникающие вследствие снижения костной массы и нарушения микроархитектоники костной ткани. Диагностику ОП и остеопении, при которой также наблюдается снижение плотности костной ткани, возможно проводить как с помощью качественных методов исследования, так и на основе количественных характеристик. Среди методов визуальной оценки в диагностике ОП важное место отводится рутинной рентгенографии. В качестве одной из рекомендаций в определенных клинических ситуациях предложено проведение рентгенографии позвоночника от Th5 до L5 позвонков для исключения компрессионных переломов. Факт определения компрессионного перелома тела одного позвонка повышает риск переломов других позвонков в 3 – 5 раз. Однако данных рутинной рентгенографии для проведения корректной оценки риска переломов недостаточно. Для этих целей принято использовать количественный параметр — минеральная плотность костной ткани (далее — МПКТ), характеризующий механическую прочность кости и определяемую как концентрацию гидроксиапатита кальция, основного неорганического вещества кости.
В соответствии с требованиями классификации ВОЗ для оценки значений МПКТ, получаемых при остеоденситометрических исследованиях, используется Т-критерий, представляющий собой стандартное отклонение (SD) выше или ниже среднего показателя от пика костной массы (МПКТ) молодых женщин в возрасте 20–29 лет. Согласно Т-критерию: нормальные показатели соответствуют значениям МПКТ до –1 SD. Если измеренные значения МПКТ находятся в диапазоне от –1 до –2,5 SD, диагностируется остеопения, если менее –2,5 SD — ОП, если при этом отмечен хотя бы один перелом, то диагностируется тяжелый ОП. Z-критерий представляет собой стандартное отклонение выше или ниже среднего показателя МПКТ у здоровых мужчин и женщин аналогичного возраста. Для получения количественных данных о МПКТ применяются следующие рентгеновские методы: двухэнергетическая рентгеновская абсорбциометрия (DXA), количественная компьютерная томография (QCT), а также новая разновидность компьютерной томографии — двухэнергетическая компьютерная томография (DECT). DXA проксимального отдела бедра и поясничных позвонков на уровне L1-L4 — «золотой стандарт» лучевой диагностики ОП, позволяющий количественно определять МПКТ. Технология DXA основана на регистрации прошедшего рентгеновского излучения на 2 энергиях и дальнейшего вычисления проекционной плотности костной ткани. МПКТ в DXA определяется как значение плотности, измеряемой в граммах на квадратный сантиметр. DXA позволяет различить структурные особенности костной ткани, представить данные в формате Т- и Z-критериев. Основным преимуществом данного метода является малая эффективная доза (5 – 20 мкЗв на исследование). Для данной методики характерны случаи ошибочного определения МПКТ, связанные с типом используемого оборудования, особенностями калибровки с помощью штатных фантомов, а также анатомическими особенностями пациента. Например, исследования поясничного отдела и бедра чувствительны к дегенеративным изменениям (костные разрастания при остеохондрозе и спондилезе, обызвествления сосудистого характера). DXA имеет также ограничение измерения МПКТ у пациентов с индексом массы тела больше 25 кг/м2 МПКТ в методике QCT определяется как значение содержания кальция в миллиграммах на кубический сантиметр объема костной ткани в телах позвонков. Возможно измерение в единицах г/см2 для бедренных костей. В основе метода лежит пересчет полученных в результате КТ-сканирования единиц Хаунсфилда (HU) по калибровочной прямой в значения МПКТ. Существует QCT с синхронным и асинхронным сканированием фантома. В первом случае исследование пациента проводят совместно с фантомом, во втором — фантом сканируют отдельно. В работе сравниваются результаты стандартной и асинхронной QCT. Средние показатели объемной плотности были ниже для асинхронного метода, чем для стандартного. Авторы связывают это с эффектом усиления жесткости луча, обусловленного наличием фантома, приводящего к сдвигу на 2,3 мг/см3 . Объемная минеральная плотность трабекулярной кости более чувствительна к особенностям метаболизма костной ткани, менее зависима от наличия дегенеративных изменений, индекса массы тела и др. В работе при сравнении QCT с DXA в результате анализа ROC-кривых было показано, что Z-критерий, рассчитанный по данным QCT, выделяет пациентов с ОП из когорты обследованных лиц без переломов с лучшей чувствительностью, чем все другие измерения. Было показано, что результаты DXA относительно слабо зависят от возраста, в то время как результаты определения МПКТ губчатого вещества тел позвонков по данным QCT сильно зависят от возраста, что и определяло эффективность диагностики ОП. Перекрестные исследования показали, что метод QCT позволяет лучше выявлять пациентов с низкотравматическими переломами позвоночника. В работе было показано, что у женщин в постменопаузе с ОП, длительно принимающих глюкокортикоиды, QCT является лучшим предиктором переломов, чем DXA. Отмечается, что QCT по сравнению с DXA более точно определяет костную плотность в динамике после оперативного бариатрического лечения ожирения. Снижение МПКТ по данным DXA обусловлено переоценкой МПКТ при первоначальных измерениях данным методом. В работе отмечена переоценка МПКТ по данным DXA и как следствие недооценка ОП. Это уменьшает чувствительность DXA для диагностики ОП. Подобные результаты были получены с помощью фантомного моделировании. Вместе с тем отмечается, что QCT также может давать некорректные (завышенные) данные благодаря эффекту усиления жесткости луча, а также артефакты «вне поля сканирования». Но эти эффекты менее выражены, чем при DXA. Одним из важных преимуществ QCT является возможность оценки МПКТ методом оппортунистического скрининга, т. е. на основе результатов КТ-исследований, выполненных с другими целями, например, КТ сердца, грудной клетки, позвоночника, КТколоноскопии и др. Американским колледжем радиологов приведены показания к использованию метода QCT, а также указано, что единственное противопоказание связано с относительно большой лучевой нагрузкой (1,5–2,9 мЗв ) по сравнению с DXA. Вместо Т-критерия, который не может быть использован для диагностики ОП позвоночника , при проведении QCT предлагается классифицировать измеренную объемную МПКТ в соответствии с приведенными пороговыми значениями.
В официальной позиции Международного общества по клинической денситометрии (International Society for Clinical Densitometry ISCD) отмечается, что Т-критерий оценки МПКТ для шейки бедра и целого бедра, рассчитанный по двумерной проекции QCT, эквивалентен соответствующему Т-критерию DXA для постановки диагноза ОП согласно рекомендациям ВОЗ. Существуют дополнительные методики денситометрии: периферическая DXA, периферическая QCT (p-QCT), цифровая радиограмметрия и моноэнергетическая рентгеновская абсорбциометрия (SXA). Результаты данных исследований слабо коррелируют с количественными показателями денситометрии центральных отделов. Т-критерии диагностики ОП в настоящее время для данных методов неприменимы. Наиболее современным методом определения МПКТ, являющимся трехмерным аналогом DXA, является двухэнергетическая КТ — DECT (DualEnergy Computed Тomography). При данном исследовании проводится регистрация сигнала от детекторов при различных значениях энергии рентгеновского излучения. Это позволяет снизить артефакты, связанные с усилением жесткости луча, и получить сведения о количественном составе тканей благодаря отличиям профилей поглощения различных веществ. Для денситометрии выбирается режим определения содержания кальция и воды в каждом вокселе. Помимо указанных выше техник измерения МПКТ, существуют другие нерентгеновские методики оценки состояния костной ткани. К ним относятся магнитно-резонансная томография (МРТ), МР-спектроскопия и перфузия, ультразвуковая денситометрия. Эти методы оптимизированы для качественного определения костной архитектуры, метаболизма кости, для лучшего предсказания костной прочности и более чувствительного мониторинга терапевтического лечения. В клинической диагностике ОП данные технологии в настоящее время не применяются. Стандартизация исследований при рентгеновской остеоденситометрии Для проведения ежедневного контроля качества и кросс-калибровки между разными аппаратами, установленными в европейских медицинских организациях, был разработан фантом ESP (European Spine Phantom) размером 18 × 26 см, состоящий из 3 секций, каждая из которых имеет форму позвонка с разным содержанием минералов костной ткани. Для приближения к антропометрическим параметрам концентрация гидроксиапатита в трабекулярной кости разных секций составила 50, 100 и 200 мг/см3 (0,5; 1 и 1,5 г/см2 для проекционной плотности, измеряемой на прямой DXA), толщина кортикальной кости 0,5; 1 и 1,5 мм соответственно, а ее плотность равна 800 мг/см3 для всех секций. Данное конструкторское решение позволило использовать стандартный протокол сканирования пациента для обоих методов: DXA и QCT. Для корректной автоматической сегментации в начало и конец ряда позвонков добавлены дополнительные фрагменты для моделирования продолжения позвоночника. Работа посвящена сравнению измерений МПКТ пациентов на DXAсканерах 3 разных производителей до и после применения фантома ESP. Только после проведения соответствующих корректировок были получены сопоставимые результаты измерения МПКТ. Использование фантома ESP позволило не только повысить качество рутинных диагностических процедур, но и проводить многоцентровые клинические исследования с применением кросс-калибровки. В работе представлен анализ большого материала DXA-исследований (обследовано 1035 женщин в возрасте от 20 до 80 лет, представителей европеоидной расы), проведенных на аппаратах 4 фирмпроизводителей. Фантом ESP позволил конвертировать результаты измерений, выполненные на различных сканерах, в единые значения минеральной плотности костной ткани. Необходимость проведения калибровочных испытаний с помощью ESP отмечена в работах. Если фантомы для позвоночника были разработаны и изготовлены в начале 90-х годов и их клиническое использование продолжалось в дальнейшем, то антропоморфные фантомы, имитирующие проксимальный отдел бедренной кости, были разработаны сравнительно недавно. Существующие фантомы, имитирующие диафиз бедра, не удовлетворяют перспективным запросам исследователей и клиницистов. Проксимальный отдел бедра — геометрически сложная фигура, поэтому антропоморфное и в то же время стандартизованное моделирование данного анатомического региона с инженерной точки зрения непростая задача. Предложенный фантом представляет собой модульную конструкцию, включающую в себя «губчатое вещество» с относительно низкой рентгеновской плотностью 1,09 г/см3 и «кортикальную» окружающую оболочку плотностью 1,70 г/см3 . Модули различаются по форме поперечного сечения, а осевая длина каждого сегмента составляет 20 мм. Высокое анатомическое сходство с реальными костными структурами позволяет использовать фантом со структурными геометрическими алгоритмами DXA и QCT, предназначенными для клинического применения. Это новые методы оценки механической прочности кости, отличные от измерения Т-критерия и позволяющие предсказывать риск перелома: анализ конечных элементов (Finite Element Analysis, FEA), анализ структуры бедра (Hip Structure Analysis, HSA). Полученные по данным DXA геометрические измерения, используемые в алгоритме HSA, хорошо коррелированы со значениями непосредственной геометрии фантома. По оценочным данным ОП в России страдает 14 млн человек (10 % населения страны), еще у 20 млн есть остеопения. Это означает, что у 34 млн жителей страны имеется высокий риск патологических переломов. Ожидается, что в связи со старением населения число больных ОП в РФ к 2050 г. вырастет на 1/3.
Распространенность ОП в Москве составляет до 19,8 % у женщин и 13,3 % у мужчин в возрасте старше 50 лет. В настоящее время диагностика ОП в медицинских организациях (МО) ДЗМ г. Москвы осуществляется с использованием 44 рентгеновских остеоденситометров, а также 3 КТ с возможностью оценки МПКТ с помощью программы QCT ProTM, число которых будет увеличиваться с учетом возрастающей потребности в данном виде исследований. Калибровка сканеров проводится в соответствии с рекомендациями фирмпроизводителей. Однако, как показали исследования, измерения для одного и того же пациента, проведенные на разных сканерах с использованием одинаковой процедуры сканирования, не могут быть достоверно сопоставлены. Это требует разработки методики испытаний для унификации и обеспечения воспроизводимости результатов количественных измерений МПКТ. Особенностью КТ является наличие эффектов усиления жесткости луча (beam hardening) и рассеяния (scattering), методик их коррекции, приводящих к изменению рентгеновской плотности вдоль сечения цилиндрического тестового объекта или пациента. В работе указана необходимость учета данных эффектов при контроле МПКТ методом QCT во всех вариантах (синхронный фантом, асинхронный, технологии, ориентированные на измерение относительно тканей пациента), которые не могут быть оценены с использованием указанных выше фантомов. Фантом ESP не позволяет свободно перемещать объекты, имитирующие позвонки, в плоскостисечения фантома, поскольку они залиты эпоксидной резиной. Кроме этого, композиты, используемые при изготовлении эквивалента воды, могут давать погрешности в определении МПКТ при DECT. Зависимость МПКТ по данным DXA и DECT при использовании фантома ESP носит нелинейный характер, при этом в статье приведены данные только линейной аппроксимации. Экспериментальные данные С целью преодоления данных недостатков, а также для выполнения сравнения различных рентгеновских методов определения МПКТ между собой был разработан фантом РСК-ФК (отдел разработки средств контроля, фантом с гидрофосфатом калия). Фантом РСК-ФК представляет собой 4 полых цилиндрических пластиковых сосуда-«позвонка» (диаметр и высота 3,5 см, толщина стенки 2 мм), изготовленных методом трехмерной печати. Цилиндры были заполнены растворами гидрофосфата калия различной концентрации. Данное вещество хорошо растворимо и позволяет имитировать показатель МПКТ в широком диапазоне. Для позиционирования «позвонков» предусмотрен кронштейн из рентгенонеконтрастного материала. Фантом был погружен в сосуд с физиологическим раствором, имитирующим тело человека диаметром 32 см. Позвонки могли перемещаться в кронштейне, занимая позиции в центре цилиндра с жидкостью и по периферии (12 см от центра). Были выбраны следующие концентрации гидрофосфата калия: 29,45 и 60,33 мг/см3 , имитирующие ОП; 92,62 мг/см3 для имитации остеопении; 161,46 мг/см3 для имитации нормальных значений МПКТ. Пороговые значения выбраны по рекомендации ВОЗ и ACR. КТ-изображения фантома в центре и на периферии емкости с физиологическим раствором были обработаны при помощи программы QCT для получения значения минеральной плотности. КТ-сканирование проводилось на сканере Toshiba Aquillion 64 (120 КВ, 100 мА, FOV 40 cм, кернель FC08), программное обеспечение для определения МПКТ (QCT ProTM c асинхронным фантомом). DXA выполнены на денситометре DEXXUM T, OsteoSys. Цифровая рентгенография выполнена на аппарате GE BRIVODRF, укомплектованном матрицей детекторов. DECT с денситометрией выполнена на аппарате GE Discovery CT750 с модуляцией напряжения на трубке (80 140 КВ). При оценке точности количественных данных методом QCT была установлена линейная зависимость МПКТ от значений рентгеновской плотности в исследуемом диапазоне. Однако при расположении фантома в центре емкости, имитирующей тело человека, наблюдалось систематическое завышение плотности приблизительно на 10 мг/см3 , что соответствует ошибке до 34 % для «позвонка» самой низкой плотности. Погрешность измерений при исследовании фантома на периферии емкости не превышала 6,6 %. С учетом строго линейной зависимости полученных кривых (коэффициент детерминации составил R2 = 1) указанные погрешности могут быть устранены путем введения корректирующих коэффициентов для соответствующих расположений фантома. Результаты исследования фантома РСК-ФК методом рентгенографии представлены на рис. 2, в. Линейная зависимость была установлена при напряжении 80 кВ. При выборе других значений анодного напряжения наблюдались искажения формы кривой и угла наклона. Таким образом, подобрать единую калибровочную кривую не представляется возможным, что не позволяет рассматривать данный метод как перспективный с учетом автоматического режима съемки. При сканировании РСК-ФК методом DXA была установлена линейная зависимость измеренных значений МПКТ от заданных, R2 = 0,98. Корректные результаты были получены при уменьшении слоя жидкости до 15 см. Ошибка метода DXA по абсолютной величине является незначительной, однако в области низких значений МПКТ (моделировались в настоящем эксперименте, так как не учитывался кортикальный слой) может составлять до 65,4 %. Таким образом, параметры тела пациента значительно влияют на результаты DXA и в области низких плотностей ошибка данного метода может возрастать. В отличие от метода QCT, зависимости определяемой методом DECT МПКТ от истинной имеют разные коэффициенты наклона при расположении на периферии и в центре. При исследовании фантома методом DECT была установлена линейная зависимость (R2 = 0,99) определяемой концентрации калия от истинной концентрации как в центре емкости, так и на периферии без использования специального калибровочного фантома. Установлено, что метод DECT в наименьшей степени чувствителен к форме тела человека, и ошибка данного метода не имеет четкой зависимости от истинной МПКТ. Однако в области значений, соответствующих остеопорозу, она достаточно значительная (до 21,9 %). Стоит отметить, что показанные линейные зависимости дают возможность введения поправочных коэффициентов для увеличения точности измерения МПКТ методами QCT, DXA и DECT, а также использования их в целях стандартизации и сопоставления измерений. Таким образом, увеличение количества пациентов, имеющих высокий риск остеопоротических переломов, приводит к необходимости своевременной диагностики с использованием современных методов остеоденситометрии: QCT, позволяющей измерять МПКТ по данным установленных в МО КТ, а также путем проведения оппортунистического скрининга, DECT, DXA и различных форм постобработки (FEA, HSA). Для обеспечения точности и воспроизводимости измерений МПКТ необходима разработка методов контроля, проводимых с помощью соответствующих фантомов. Создание и внедрение методики стандартизации денситометрических исследований позволит оценить достоверность проводимых исследований на различных сканерах, определить факторы, влияющие на точность измерений, внести соответствующие корректировки. В данной работе представлен прототип фантома, с помощью которого оценены погрешности измерения МПКТ для разных методик денситометрии.
Показатели минеральной плотности костной ткани и электронейромиографической активности у пациентов с диспластическим коксартрозом различной степени выраженности
К.С. Юсупов – ФБГУ «Саратовский НИИТО» Минздрава России, врач травматолог-ортопед; Е.А. Анисимова – ГБОУ ВПО «Саратовский ГМУ им. В.И. Разумовского» Минздрава России; Д.И. Анисимов – ФБГУ «Саратовский НИИТО» Минздрава России, врач травматолог-ортопед.
Введение. Диспластический коксартроз – постоянно прогрессирующее заболевание вследствие врожденных дефектов соединительной ткани и недоразвития тазобедренного сустава, при котором выраженная деформация вертлужной впадины и проксимального отдела бедренной кости приводит к дисконгруэнтности и биомеханической неполноценности сустава [1-6]. В свою очередь, именно анатомо-биомеханическая несостоятельность суставных поверхностей приводит к развитию вторичного артроза преимущественно у лиц старше 30 лет[7].
Crowe et al. (1979) предложили классификацию [8], которая основывается на оценке уровня краниального смещения головки бедренной кости и включает четыре типа. Авторы исходили из того, что на рентгенограмме нормальных тазобедренных суставов нижняя граница фигуры слезы и место перехода головки бедра в шейку находятся на одном уровне, а высота головки составляет 20% высоты таза. При I типе по Crowe проксимальное смещение головки составляет до 50% высоты головки или до 10% высоты таза, при II типе – 50-75% высоты головки или 10-15% высоты таза, при III типе – 75-100% или 15-20% соответственно.
IV тип Crowe характеризуется проксимальным смещением головки более 100% или больше 20% высоты таза. Благодаря цифровым параметрам, классификация Crowe является понятной и однозначной, однако она не полностью учитывает изменения вертлужной впадины в зависимости от степени дисплазии, что важно для планирования установки вертлужного компонента протеза (рис. 1, 2).
Рис. 1. Схема классификация диспластического коксартроза по Crowe I-IV типов по сравнению с нормальным взаимоотношением костных элементов тазобедренного сустава
Рис. 2. Классификация диспластического коксартроза по Crowe: а – расстояние от фигуры слезы до места соединения головки бедра с шейкой B/A<0,1 (менее 10% от высоты таза) – Crowe I; б – расстояние от фигуры слезы до места соединения головки бедра с шейкой 0,1-1,5 (10-15% от высоты таза) – Crowe II; в – расстояние от фигуры слезы до места соединения головки бедра с шейкой B/A≥0,2 (равно или более 20% от высоты таза) – Crowe III-IV
Минеральная плотность костной ткани, определяемая при денситометрии, может иметь нормальные показатели, однако количество больных с остеопенией и остеопорозом увеличивается при более выраженной степени диспластического коксартроза.
В зависимости от степени выраженности диспластического коксартроза изменяются и электронейромиографические показатели.
Цель: определить показатели минеральной плотности костной ткани и электронейромиографические показатели при дисплатическом коксартрозе различной степени выраженности.
Методы. Все пациенты были разделены на три группы в соответствии со степенью тяжести диспластического коксартроза (ДКА) согласно классификации Crowe [8] и проводимым методам лечения. В 1-ю группу вошли 35 человек с ДКА I-II типа Crowe (при I типе проксимальное смещение головки составляет до 50% высоты головки или до 10% высоты таза, при II типе – 50-75% высоты головки или 10-15% высоты таза), которым проводилась операция тотального эндопротезирования (ТЭП) по стандартной методике. 2-ю группу составили 29 пациентов с ДКА III типа Crowe (смещение головки составляет 75-100% или 15-20% высоты таза), которым выполняли ТЭП с применением укрепляющих антипротрузионных колец у 16 пациентов и ТЭП в сочетании с артропластикой вертлужной впадины по разработанному в ФГБУ «СарНИИТО» способу (патент № 236918, опубл.
20.08.2010 г.). В 3-ю группу отнесли 42 больных с ДКА IV типа Crowe (характеризуется проксимальным смещением головки более 100% или больше 20% высоты таза), прооперированных комбинированным методом – ТЭП в сочетании с двойной V-образной подвертельной остеотомией, разработанным автором Пат. №2518141, опубл. 10.06.14, заявка № 2013118381, от 19.04.13 Бюл № 16).Следует отметить, что во всех группах преобладали женщины, что свидетельствует о предрасположенности женского пола к диспластическим изменениям суставов [9].
Для оценки минеральной плотности костной ткани (МПКТ) применяли «золотой стандарт» – двухэнергетическую рентгеновскую абсорбциометрию (DEXA) на рентгеновском денситометре Prodigy фирмы «GE LUNAR Corporation» производства Великобритании (рег. № 2002/126, действ. до 12.2013 г.) с использованием кадмий-цинк-теллуридовой детекторной матрицы, на специальном столе. Положение пациента при исследовании – на спине с ротацией стоп кнутри на 15°, определение МПКТ проводили в проксимальном отделе бедренной кости, поясничном отделе позвоночника, по программе «Все тело» (рис. 3).
Рис. 3. Определение МПКТ по стандартным зонам (1 – поясничный отдел, 2 – шейка бедренной кости)
Доза облучения, получаемая пациентом за одно обследование, составляла 0,05 мЗв. Сравнительная оценка полученных результатов производилась по Т-критерию от пиковой костной массы у лиц соответствующего пола в стандартных единицах (SD): Т-критерий до -1SD – норма; Т-критерий от -1 SD до -2,5 SD – остеопения; Т-критерий меньше -2,5 SD – остеопороз.
В предоперационном периоде у всех пациентов проводили электронейромиографическое (ЭНМГ) и электромиографическое (ЭМГ) исследования на электромиографе «Keypoint» фирмы «АлпайнБиомедАпС» производства Дания с принадлежностями (рег. удостоверение ФС № 2009/04288 от 13.05.2009 г.)
Полученные данные исследования ЭНМГ-профиля бедренного, малоберцового и большеберцового нервов с двух сторон, F-волн L3-S1 уровней спинного мозга позволяли объективно оценить состояние нейромышечного аппарата нижних конечностей и выявить отклонения нейрофизиологических показателей от нормы. Проводили оценку параметров вызванных мышечных ответов, регистрируемых стандартным отводящим электродом, при стимуляции нерва в дистальной и затем в проксимальной точках. Показатели периферических нервов и корешков спинномозговых нервов больного сравнивали с показателями возрастной нормы и по степени отклонения от нее определяли уровень поражения: нерв и/или корешок спинномозгового нерва.
Статистический анализ результатов обследования пациентов проведен с помощью программного пакета AtteStat для Microsoft Excel. В статистическом исследовании ставили следующие задачи: 1. Сравнить показатели анализируемых выборок пациентов и здоровых людей. 2. Сравнить показатели выборок пациентов до- и после лечения. 3. Оценить эффективность проводимого лечения. Нормальность распределения показателей определяли с помощью критерия Шапиро-Уилка и графического анализа. Для решения поставленных задач использовали непараметрические критерии, поскольку объем каждой выборки был менее 100 случаев. Различие между независимыми выборками определяли с помощью критерия Манна-Уитни.
Сравнение показателей в динамике лечения пациентов и эффективность лечения проводили с помощью Т-критерия Вилкоксона парных сравнений.Результаты. 49,1% пациентов всех групп наблюдения имели нормальные показатели Т-критерия независимо от типа ДКА, даже наличие тяжелых изменений в области такого крупного сустава практически не коррелирует со степенью изменений МПКТ (табл. 1).
В то же время, большее количество пациентов со сниженной МПКТ имеется во 2-й и 3-й группах исследования, причем регистрировали локальное снижение МПКТ в шейках обоих ТБС.
У пациентов с ДКА типа I-II Crowe практически все ЭНМГ-показатели нервов нижних конечностей имели значимые отклонения от возрастной нормы. Так, на стороне диспластического ТБС амплитуда М-ответа прямой мышцы бедра не превышала 2,2±0,5 мВ, что составляло снижение на 75,6% от нормальных показателей, на противоположной стороне соответствовала нижней границе нормы. Средний показатель времени проведения импульса на уровне проксимального отрезка (латентный период ЛП F-волн) соответствовал 27,7±4,0 мс и на 7,9±1,5 мс превышали значения контралатеральной стороны (табл.
У большей части пациентов 1-й группы – 27 человек (77,1%) выявлены изменения показателей малоберцового нерва. Существенной разницы в средних значениях амплитуды М-ответа между сторонами не выявлено, однако достоверное снижение от возрастной нормы составило 55,1%. На стороне диспластичного ТБС регистрировано снижение показателя СПИ эфф на уровне голени до 46,4±1,6 м/с, но признаков демиелинизирующего поражения на уровне проксимальных отрезков и корешков L5 выявлено не было. Антидромные ответы мотонейронов спинного мозга носили нерегулярный характер.
При исследовании большеберцового нерва, выявлено достоверное отличие от нормы показателя времени проведения импульса на уровне дистальных отрезков (3,7±0,3 мс) с обеих сторон и на уровне проксимальных отрезков, только на стороне поражения. Снижение амплитуд моторных ответов у 22 (62,8%) пациентов отмечено на стороне диспластического ТБС и у 12 (34,2%) больных на контралатеральной стороне. У 7 (20%) пациентов М-ответ составлял всего 0,9-1,6 мВ, что подтверждало снижение амплитуды М-ответа на 50% относительно показателя возрастной нормы. При сравнении амплитуд дистального и проксимального М-ответа, с обеих сторон отмечено снижение величины больше допустимых значений на 20-25%, т.е. на уровне проксимальных отрезков проводимость нерва снижалась практически в 2 раза.
При исследовании афферентной проводимости большеберцового нерва нередко регистрировались дополнительные, фиксированные волны, что расценивалось как признак многоуровневого и/или локального поражения на протяжении седалищного нерва и/или корешка S
У 12 (34,2%) пациентов с ДКА I-II типа Crowe при исследовании афферентной проводимости нервов между М- и F-волнами регистрировалась А-волна, с латентным периодом от 19,7 до 26,3 мс. Значительные достоверные схожие изменения показателей функции большеберцового, малоберцового и бедренного нервов выявлены и у пациентов 2-й и 3-й групп наблюдений, что позволило интерпретировать их результаты как одно исследование.
Сопоставление значений амплитуды М-ответа бедренного, малоберцового и большеберцового нервов у пациентов всех групп наблюдения приведено на рисунке 4.
Рис. 4. Сопоставление данных М-ответа бедренного, малоберцового и большеберцового нервов пациентов 1-3-й групп с показателем возрастной нормы
При межгрупповом сравнении ЭНМГ-показателей бедренного нерва выявлено, что во 2-й и 3-й группах наблюдения средние значения М-ответа прямой мышцы бедра на стороне диспластичного ТБС были в 2 раза выше, чем в 1-й группе, а снижение относительно показателя возрастной нормы составляло 56,7%. У пациентов 2-й и 3-й групп показатели проводимости на уровне проксимальных отрезков были выше, что свидетельствовало о патологической возбудимости нервных волокон.
Отмечено снижение показателей ЭНМГ малоберцового нерва у больных 2-й и 3-й групп с обеих сторон, однако, они сопоставимы с результатами исследования пациентов 1-й группы, а снижение показателя от возрастной нормы составляло 55,1%. Все это свидетельствует о нарушении компенсаторных механизмов на уровне поясничного отдела позвоночника, а также с контралатеральной стороны.
ЭНМГ-данные большеберцового нерва у пациентов 2-й и 3-й групп в большинстве случаев соответствовали норме и были практически в 2 раза выше аналогичных показателей пациентов 1-й группы, особенно на стороне контрлатерального ТБС, характеризуя меньшую вовлеченность в патологический процесс, снижение полученных значений относительно возрастной нормы было до 29,7%.
Достоверно повышенными регистрированы ЭНМГ-показатели проводимости на уровне проксимальных отрезков, так ЛП F-волн были на 4-6 мс меньше в сравнении с 1-й группой, что указывало на менее выраженные поражения корешков первого крестцового спинномозгового нерва (S1).
Большую выраженность изменений данных нейрофизиологического исследования пациентов 2-й и 3-й групп на противоположной диспластичному ТБС стороне можно объяснить наличием сопутствующей патологией пояснично-крестцового отдела позвоночника с корешковыми поражениями и развитием очагов миофиброза в поясничной и ягодичной группе мышц.
Обсуждение. Почти половина пациентов групп наблюдения имели нормальные показатели МПКТ независимо от типа ДКА, что подтверждает теорию об остеопорозе, как системном заболевании. Однако, снижение МПКТ чаще встречается при ДКА III и IV типов [9].
При изучении ЭНМГ-показателей наличие А-волны является признаком локального коллатерального разрастания аксонов в ответ на компрессию проксимальных стволов, что свидетельствует о хронической невропатии седалищного нерва, на фоне поражения корешка спинного мозга [10].
Заключение. Таким образом, исходные ЭНМГ-показатели периферических нервов нижних конечностей пациентов с ДКА свидетельствуют о поражении нервных стволов не только на уровне бедра и голени, но и на уровне корешков спинномозговых нервов. Длительно существующий болевой синдром, ограничение физической нагрузки, укорочение конечности приводили к появлению сложных компенсаторно-приспособительных механизмов с вовлечением поясничного отела позвоночника и развитию миелорадикулопатий.
При анализе результатов нейрофизиологического мониторинга выявлено, что в большинстве случаев поражение периферических нервов нижних конечностей у пациентов с ДКА носило двусторонний характер и более выражено у пациентов 1-й группы.
В то же время, перераспределение нагрузки на противоположную конечность в течение длительного времени способствует возникновению стойких неврологических нарушений и миофасцикулярных синдромов с формированием тригерных точек, что объективно подтверждалось более значимыми патологическими сдвигами ЭНМГ-показателей контралатеральной стороны у пациентов 2-й и 3-й групп.
Конфликт интересов. Работа выполнена в рамках программы НИР ФБГУ «Саратовский НИИТО» Минздрава России.
Денситометрия костей | Медицина Джона Хопкинса
Что такое тест плотности костей?
Тест плотности кости используется для измерения содержания минералов и плотности кости. Это может быть выполнено с использованием рентгеновских лучей, двухэнергетической рентгеновской абсорбциометрии (DEXA или DXA), или специальное компьютерное сканирование, которое использует компьютерное программное обеспечение для определения плотности кости бедра или позвоночника. По разным причинам сканирование DEXA считается «золотой стандарт» или самый точный тест.
Это измерение сообщает медицинскому работнику, уменьшилось ли костная масса. Это состояние, при котором кости становятся более хрупкими и подверженными легко ломаются или ломаются.
Тест плотности костной ткани используется в основном для диагностики остеопении и остеопороз . Он также используется для определения вашего будущего риска переломов. Тестирование процедура обычно измеряет плотность костей позвоночника, нижняя часть руки и бедро. Портативное тестирование может использовать лучевую кость (1 из 2 костей). предплечья), запястье, пальцы или пятка для проверки, но не так точен, как и непереносимые методы, потому что тестируется только один участок кости.
Стандартные рентгеновские снимки могут показать ослабленные кости. Но в тот момент, когда кость слабость можно увидеть на стандартных рентгеновских снимках, она может быть слишком выражена, чтобы удовольствие. Костная денситометрия может выявить снижение плотности кости и силы на гораздо более ранней стадии, когда лечение может быть полезным.
Результаты теста плотности кости
Тест плотности кости определяет минеральную плотность кости (МПКТ). Ваша МПК сравнивается с двумя нормами: здоровыми молодыми людьми (ваш Т-показатель) и взрослыми людьми того же возраста (ваш Z-показатель).
Во-первых, ваш результат МПК сравнивается с результатами МПК здоровых взрослых людей в возрасте от 25 до 35 лет вашего пола и национальности. Стандартное отклонение (SD) — это разница между вашей BMD и BMD здоровых молодых людей. Этот результат и есть ваш Т-балл. Положительные Т-баллы указывают на то, что кость прочнее, чем обычно; отрицательные Т-баллы указывают на то, что кость слабее, чем обычно.
По данным Всемирной организации здравоохранения, остеопороз определяется на основе следующих уровней плотности костей:
Т-показатель в пределах 1 стандартного отклонения (+1 или -1) от среднего значения для молодых взрослых указывает на нормальную плотность кости.
Т-показатель на 1–2,5 SD ниже среднего значения для молодых взрослых (от –1 до –2,5 SD) указывает на низкую костную массу.
Т-показатель на 2,5 SD или более ниже среднего значения для молодых взрослых (более -2,5 SD) указывает на наличие остеопороза.
В целом, риск перелома кости удваивается с каждым SD ниже нормы. Таким образом, у человека с МПК на 1 SD ниже нормы (Т-показатель -1) риск перелома кости в два раза выше, чем у человека с нормальной МПК. Когда эта информация известна, людей с высоким риском переломов костей можно лечить с целью предотвращения переломов в будущем. Тяжелый (установленный) остеопороз определяется как наличие плотности кости более чем на 2,5 SD ниже среднего значения для молодых взрослых с одним или несколькими переломами в прошлом из-за остеопороза.
Во-вторых, ваша МПК сравнивается с возрастной нормой. Это называется вашим Z-показателем. Z-показатели рассчитываются таким же образом, но сравниваются с кем-то вашего возраста, пола, расы, роста и веса.
В дополнение к костной денситометрии ваш лечащий врач может порекомендовать другие виды тестов, например, анализы крови, которые могут быть использованы для выявления заболеваний почек, оценки функции паращитовидной железы, оценки эффектов терапии кортизоном. и/или оценить уровни минералов в организме, связанных с прочностью костей, таких как кальций.
Зачем мне может понадобиться проверка плотности костной ткани?
Тест плотности костной ткани в основном проводится для выявления остеопороза (тонкие, слабые кости) и остеопении (уменьшение костной массы), чтобы эти проблемы можно было лечить как можно скорее. Своевременное лечение помогает предотвратить переломы костей. Осложнения переломов костей, связанные с остеопорозом, часто бывают тяжелыми, особенно у пожилых людей. Чем раньше будет диагностирован остеопороз, тем раньше можно будет начать лечение для улучшения состояния и/или предотвращения его ухудшения.
Проверка плотности костной ткани может использоваться для:
Подтвердите диагноз остеопороза, если у вас уже был перелом кости
Предсказать вероятность перелома кости в будущем
Определите скорость потери костной массы
Проверить, работает ли лечение
Существует множество факторов риска развития остеопороза и показаний для проведения денситометрии. Некоторые общие факторы риска остеопороза включают:
Женщины в постменопаузе, не принимающие эстроген
Преклонный возраст, женщины старше 65 лет и мужчины старше 70 лет
Курение
Перелом бедра в семейном анамнезе
Длительное использование стероидов или некоторых других лекарств
Определенные заболевания, включая ревматоидный артрит, сахарный диабет 1 типа, заболевания печени, заболевания почек, гипертиреоз или гиперпаратиреоз
Чрезмерное употребление алкоголя
Низкий ИМТ (индекс массы тела)
Измерение костной массы: что означают цифры
Что такое тест плотности костей?
Анализ минеральной плотности костной ткани (МПКТ) может дать представление о состоянии ваших костей. Тест может выявить остеопороз, определить риск переломов (сломанных костей) и измерить вашу реакцию на лечение остеопороза. Наиболее часто используемый тест BMD называется центральной двухэнергетической рентгеновской абсорбциометрией или центральным тестом DXA. Это безболезненно – немного похоже на рентген. Тест может измерять плотность костей в области бедра и поясничного отдела позвоночника.
- Что делает тест?
- T-счет
- Определения Всемирной организации здравоохранения, основанные на уровнях плотности костей
- Низкая костная масса против остеопороза
- Кому следует пройти тест плотности костной ткани?
- Для информации
Тесты плотности периферической кости измеряют плотность кости в предплечье, запястье, пальце или пятке. Эти тесты часто используются в целях скрининга и могут помочь выявить людей, которым может быть полезно последующее тестирование плотности костной ткани в тазобедренном и поясничном отделах позвоночника.
Что делает тест?
Тест BMD измеряет минеральную плотность костей и сравнивает ее с установленной нормой или стандартом, чтобы дать вам оценку. Хотя ни один тест плотности кости не дает 100-процентной точности, тест BMD является важным предиктором того, будет ли у человека перелом в будущем.
T-балл
Чаще всего результаты теста BMD сравнивают с минеральной плотностью костей здорового молодого человека, и вам присваивается T-балл. Оценка 0 означает, что ваша МПК равна норме для здорового молодого человека. Различия между вашей BMD и нормой здорового молодого человека измеряются в единицах, называемых стандартными отклонениями (SD). Чем больше стандартных отклонений ниже 0, обозначенных как отрицательные числа, тем ниже ваша МПК и выше риск перелома.
Как показано в таблице ниже, Т-показатель от +1 до -1 считается нормальным или здоровым. Т-показатель от -1 до -2,5 указывает на то, что у вас низкая костная масса, хотя и не настолько низкая, чтобы диагностировать остеопороз. Т-балл -2,5 или ниже указывает на то, что у вас остеопороз. Чем больше отрицательное число, тем тяжелее остеопороз.
Уровень | Определение |
---|---|
Обычный | Плотность костей находится в пределах 1 стандартного отклонения (+1 или -1) от среднего значения для молодых взрослых. |
Низкая костная масса | Плотность костей на 1–2,5 SD ниже среднего значения для молодых взрослых (от –1 до –2,5 SD). |
Остеопороз | Плотность костей на 2,5 SD или более ниже среднего значения для молодых взрослых (-2,5 SD или ниже). |
Тяжелый (установленный) остеопороз | Плотность костей более чем на 2,5 SD ниже среднего значения для молодых взрослых, и имеется один или несколько остеопоротических переломов. |
Низкая костная масса в сравнении с остеопорозом
Информация, полученная с помощью теста BMD, может помочь вашему врачу решить, какие варианты профилактики или лечения вам подходят.
Если у вас низкая костная масса, недостаточно низкая, чтобы диагностировать остеопороз, это иногда называют остеопенией. Низкая костная масса может быть вызвана многими факторами, такими как:
- Наследственность.
- Низкая масса тела.
- Заболевание или лекарство для лечения такого состояния, которое негативно влияет на кости.
Хотя остеопороз развивается не у всех людей с низкой костной массой, низкая костная масса является важным фактором риска переломов вследствие остеопороза.
Как человек с низкой костной массой, вы можете принять меры, чтобы замедлить потерю костной массы и предотвратить остеопороз в будущем. Ваш врач захочет, чтобы вы выработали или сохранили здоровые привычки, такие как употребление в пищу продуктов, богатых кальцием и витамином D, и выполнение упражнений с весовой нагрузкой, таких как ходьба, бег трусцой или танцы. В некоторых случаях врач может порекомендовать лекарства для профилактики остеопороза.
Остеопороз: Если у вас диагностирован остеопороз, эти здоровые привычки помогут вам, но ваш врач, вероятно, также порекомендует вам принимать лекарства. Существует несколько эффективных лекарств, которые замедляют или даже обращают вспять потерю костной массы.