Применение цифровой малодозной рентгенографии для диагностики постменопаузальной остеопении

Ю.О. Строчкова, В.Я. Лаптев — д.м.н., проф., Н.А. Горбунов — к.м.н.

Проведен анализ информативности метода цифровой малодозной рентгенографии для количественной оценки костной ткани с целью диагностики постменопаузального остеопороза. Определена плотность костной ткани в фалангах левой кисти и дистальном эпифизе левой лучевой кости у женщин в возрасте от 20 до 79 лет. Получены достоверные различия костной плотности в периферическом скелете у женщин различных возрастных групп, а также между костной плотностью ногтевых фаланг кисти и дистального эпифиза лучевой кости. Полученные значения и их различия в возрастных группах соответствует данным литературы и сравнимы с результатами измерений на двуэнергетическом рентгеновском абсорбциометре. Установлено, что цифровую малодозную рентгенографию можно применять для определения плотности костной ткани в периферическом скелете при скрининговых обследованиях женщин и для динамических наблюдений за пациентами.

Остеопороз (ОП) является самым распространенным и самым значимым метаболическим заболеванием скелета. Клиническое значение ОП заключается в возникновении переломов различных отделов скелета, в том числе бессимптомных безболевых переломов тел позвонков [4]. С учетом эпидемиологии ОП подсчитано, что врач любой специальности встречает в своей ежедневной практике не менее двух пациентов с ОП, при этом распознается из них не более 10%, имеющих клинические осложнения ОП — переломы [5].

Риск обусловленных остсопорозом переломов у 50-летних женщин составляет 75%. Даже при учете только традиционно ассоциируемых с ОП переломов (шейки бедра, позвоночника и дистальных отделов костей предплечья) этот риск составляет около 40%, а у 50-летних мужчин — около 13%. У женщин в возрасте 85 лет 95% переломов шейки бедра, 80% переломов запястья и 60% переломов других отделов скелета обусловлены наличием ОП. В возрастной группе 65-84 года эта величина составляет 90, 70 и 50% соответственно [5].

Заболеваемость ОП среди женщин в 4-7 раз больше, чем у мужчин. В 60 лет у женщин переломы лучевой кости наблюдают в 7 раз чаще по сравнению с мужчинами, переломы тел позвонков — в 8 раз, переломы шейки бедра — в 2-4 раза [4].

Смертность от различных осложнений при обусловленном остеопорозом переломе шейки бедра у лиц старше 60 лет составляет 15-20%. Для женщин этот показатель практически равен показателю смертности от сердечно-сосудистых заболеваний и в шесть раз выше, чем при злокачественных новообразованиях молочной железы [9].

Стратегическое отношение к ОП заключается в определении субъектов «высокого риска», у которых возникновение обусловленных остеопорозом переломов может быть предотвращено своевременным превентивным лечением [5].

Установлено, что основной причиной повышения частоты возникновения переломов у лиц старше 45 лет являются метаболические изменения скелета, приводящие к возникновению ОП. Для женщин этой возрастной группы наиболее распространенной причиной метаболических нарушений, обусловливающей возникновение ОП, является изменение секреции эстрогенов в ире- и постменопаузе [6].

Влияние эстрогенов на обмен веществ в костной ткани подтверждается следующими обстоятельствами:
• 6-7-кратное преобладание женщин среди больных пресенильным ОП;
• быстрая и значительная потеря костной ткани у женщин с искусственной менопаузой;
• частое развитие ОП на фоне гипогонадизма;
• уменьшение постменопаузальной потери костной ткани и обусловленных остеопорозом переломов на фоне широкого применения эстрогенных препаратов.

Из-за снижения или отсутствия эстрогенов кость становится более чувствительной к паратгормону. Благодаря этому для поддержания гомеостаза кальция необходимо меньшее количество паратгормона, что ведет к уменьшению его продукции и, тем самым, к меньшей реабсорбции кальция в почечных канальцах. Повышенное ночное выделение кальция типично для постменопаузального ОП.

Ряд авторов предполагают влияние эстрогенов па кальцитонин в виде увеличения продукции кальцитонина или повышения чувствительности к нему.

Обсуждается уменьшенное связывание эстрогенов у женщин с постменопаузальным ОП, так как не найдено каких-либо различий в концентрации гормонов в крови у женщин в постменопаузе с ОП и без него, но обнаружилось уменьшенное связывание эстрадиола в клетках слизистой оболочки влагалища у больных ОП. Подчеркивается, что до сих пор в костях не обнаружено никаких рецепторов к эстрогенам.

В постменопаузе сохраняется некоторая продукция эстрогенов в яичниках с постоянной тенденцией к убыванию. Однако образование эстрогенов в этом периоде происходит главным образом посредством периферического конвертирования из андростендиола в жировой ткани коры надпочечников. У женщин с ожирением этот процесс более интенсивен. Этим, возможно, объясняется то, что женщины, страдающие ОП, часто худощавы, хрупкого телосложения. Индивидуальными различиями в образовании эстрогенов в коре над почечников можно объяснить также различную степень ОП у женщин в постменопаузе.

Ряд авторов, тем не менее, отрицает влияние менопаузы на возникновение ОП. Они обнаружили у женщин равномерное снижение плотности костной ткани с возрастом без повышения скорости ее потери в постменопаузальном периоде. К 60 годам жизни костная потеря достигает примерно 30%, причем ОП поражает преимущественно женщин из-за меньшей на 10-15% исходной массы костной ткани [4].

Установлено, что влияние эстрогенов на костную ткань обнаруживают в первую очередь в периферическом скелете (фаланги кистей, дистальные эпифизы трубчатый костей, пяточная кость) [5].

Выявленные факты об уровне заболеваемости и смертности, связанном с ОП, привели к повышению усилий, направленных на поиск новых методов лечения и профилактики обусловленных остеопорозом переломов, а также к быстрому развитию технологий для неинвазивного определения скелетного статуса.

В настоящее время для количественной оценки костной массы в периферическом и аксиальном скелете используют однофотонную и двухфотонную абсорбциометрию, одноэнергетическую и двуэнергетическую рентгеноабсорбциометрию, количественную компьютерную томографию, широкополосное ослабление ультразвука, количественный магнитный резонанс, микрокомпьютерную томографию с высоким разрешением [7]. В исследовательской стадии находятся метод конечного анализа элемента, комптоновское рассеивание и нейтронный анализ активации [6].

Наибольшее распространение для определения скелетного статуса получили двуэнергетические рентгеновские денситометры, которые используют для измерения минеральной плотности как костей осевого скелета (поясничные позвонки, проксимальный отдел бедренной кости), так и периферических участков. Принцип работы двуэнергетического рентгеновского денситометра заключается в раздельном измерении энергии рентгеновского излучения при прохождении его через тело пациента. Часть ослабления рентгеновского излучения связана с костной тканью, а часть с мягкими тканями. Для этого используют пучок рентгеновского излучения, спектр которого имеет два пиковых значения в различных энергетических диапазонах. Различие в ослаблении для двух энергий позволяет путем специального математического анализа оценить массу костного минерала и мягких тканей в исследуемой области [2]. Средняя суммарная радиационная доза двуэнергетической рентгеновской абсорбциометрии составляет 25,67 мЗв [8].

В настоящее время практически все население подвергается облучению средней дозой 1,2-1,5 мЗв/год (120-150 мбэр/год) за счет исследований с использованием рентгеновского излучения, что повышает естественный радиационный фон на 120-150%. По различным литературным источникам [1,3], вклад медицинского облучения населения в антропогенное увеличение популяционной дозы колеблется в пределах от 20 до 40%. Поэтому задача лучевой диагностики состоит в том, чтобы польза от проводимого исследования была несомненно выше неблагоприятного воздействия ионизирующего излучения. Применение методики цифровой рентгенографии позволяет уменьшить популяционную дозу без потери информативности медицинской визуализации [3].

Помимо снижения популяцией ной дозы преимуществом интерактивной цифровой рентгенографии является возможность количественной оценки плотности исследованного объекта путем измерения на полученном изображении.

Таблица 1. Факторы, влияющие на уровень эстрогенов (в процентах к числу обследованных)

Целью нашего исследования явилось определение возможности применения цифровой интерактивной рентгенографии для количественной оценки плотности костной ткани при использовании малодозного цифрового рентгеновского аппарата.

Нами обследовано 156 женщин в возрасте от 20 до 79 лет, средний возраст 47,8±10,3 лет. Из них в постменонаузе находились 57 женщин, что составило 36,5% от общего количества обследованных. Для максимального исключения влияния конституциональных особенностей для исследования выбирали женщин с телосложением, близким к нормостеническому. Все женщины были госпитализированы в различные отделения стационара, но не имели выявленных причин для возникновения вторичного ОП.

Причины возможного снижения костной плотности, определяемые ВОЗ как факторы риска развития ОП, распределились следующим образом:

- курение в анамнезе в течение не менее 5 лет — 0,6% обследованных;
- курение в течение последних 3 лет не менее 0,5 пачки сигарет в день — 7,1%;
- регулярный прием крепких спиртных напитков — 1,9%;
- хронические заболевания желудочно-кишечного тракта — 13,5%;
- заболевания печени и желчевыводящих путей — 12,7%;
- хронические заболевания почек — 7,1%;
- туберкулез (по данным анамнеза или наличие кальцинатов на цифрорентгенограмме органов грудной клетки) — 1,3%;
- заболевания внутренних половых органов — 3,0%;
- заболевания сердечно-сосудистой системы — 6,4%;
- операции в течение последних 1,5 лет — 5,1%;
- травмы костно-суставной системы в анамнезе — 1,9%;
- хронические заболевания в семейном анамнезе — 21,8%;
- наличие переломов в семейном анамнезе — 3,2%.

При этом максимальное среднее количество факторов риска в расчете на одного обследованного
определяли в возрастной группе 40-49 лет (0,91) и старше 60 лет (0,92).

В таблице 1 представлены факторы, имеющие положительное и отрицательное влияние или являющиеся следствием уровня эстрогенов у обследованных женщин.

Исследование проведено на цифровой рентгеновской установке. Измерение костной плотности (КП) выполняли на цифровой рентгенограмме левой кисти в ногтевых фалангах и дистальном эпифизе лучевой кости (ДЭЛК). В каждой измеряемой зоне выделяли область, захватывающую максимальное количество трабекулярной костной ткани. Затем с помощью специальной компьютерной программы вычисляли коэффициент костной плотности (ККП) для каждой зоны, прямо пропорциональный величине ослабления рентгеновского излучения при прохождении через ткани исследуемой области, выраженный в условных единицах плотности (УЕП). Для ногтевых фаланг кисти вычисляли среднее значение.

Для удобства сравнения результатов ККП выражен также в процентах по отношению к возрастной группе от 20 до 29 лет. То есть КП у женщин 20-29 лет принята за пиковую костную плотность.

Согласно рекомендациям ВОЗ в пределах нормы находятся значения минеральной плотности кости (МПК), отклоняющиеся менее чем на 10% от нормальной пиковой минеральной плотности в измеряемом участке, т.е. от типичного значения для того возраста, в котором МПК в данном участке скелета достигает максимума. Значения МПК менее 90%, но более 75% от пиковой минеральной плотности классифицируются ВОЗ как остеопения. Значения МПК менее 75% от пиковой классифицируются как ОП. Максимальная МПК в различных участках скелета достигается в возрасте от 25 до 35 лет [2].

Результаты нашего исследования представлены в таблице 2.

Таблица 2.  Коэффициент костной плотности у женщин различных возрастных групп (УЕП, %)

ККП в ногтевых фалангах кисти существенно ниже (в среднем на 70,4±28,8 УЕП), чем в дистальном эпифизе лучевой кости (р<0,001), что объясняется меньшим массивом костной ткани, и, следовательно, меньшим ослаблением рентгеновского излучения при прохождении через исследуемую область.

Потеря КП от пиковой костной плотности составила в возрастной группе 60-69 лет 18,71% для фаланг кисти и 19,17% для ДЭЛК; в возрастной группе 70-79 лет — 24,27 и 25,69% соответственно.

Таким образом, у женщин 50-59 лет КП в периферическом ске