CC BY
68
КЛИНИЧЕСКАЯ ОЦЕНКА КОСТНОЙ МАССЫ У ДЕТЕЙ
Л.А.Щеплягина, Т.Ю.Моисеева, И.В. Круглова ГУ Научный центр здоровья детей РАМН, Москва
Резюме
Цель. Дать клиническую оценку основных показателей костной массы у практически здоровых детей, проживающих в Москве и Московской области.
Материал и методы. Обследовано 357 практически здоровых детей 5-16 лет (194 мальчика, 163 девочки). Оценивались физическое развитие детей, МПКТ методом 2х энергетической рентгеновской абсорбциометрии, анализировались содержание минерала в костной ткани (ВМС) и минеральная костная плотность (ВМО).
Результаты. Выявлена значительная вариабельность показателей длины тела внутри возрастных групп детей; у 40,2% имелось дисгармоничное физическое развитие. Установлено, что ВМС и ВМО тесно связаны с длиной (г=0,8, р=0,000) и массой тела (г=0,7, р=0,000). Доказано, что показатели костной массы существенно ниже у детей с длиной и массой тела ниже 10% перцентиля. Показано, что темпы нарастания ВМЭ ниже, чем темпы накопления минерала. Разработана методология клинической оценки костной массы у детей.
Заключение. Использование разработанных таблиц сопряженных значений антропометрических и денситометрических показателей позволяет снизить гипердиагностику остеопении у детей и уточнить причины недостаточного содержания минерала в костной ткани.
Ключевые слова: дети, антропометрия, денситометрия, остеопения
Внедрение денситометрии в педиатрическую практику сопровождалось серией исследований возрастных
особенностей костной минерализации у детей в регионах РФ [2,4,5]. Использование референтной базы прибора для оценки состояния костной ткани у практически здоровых детей выявило большой удельный вес детей со сниженной костной минеральной плотностью [2,4,6,8]. Аналогичные данные получены в немногочисленных зарубежных исследованиях [11,12,14]. Окончательного объяснения этого факта до настоящего времени нет.
Вместе с тем понимание причин низкой костной массы у растущего организма ребенка имеет большое теоретическое и практическое значение, в первую очередь для уточнения вопросов, связанных с накоплением пиковой костной массы [1] к окончанию роста и созревания скелета.
Цель исследования: дать клиническую оценку основных показателей костной массы у практически здоровых детей.
Материал и методы
Обследовано 357 практически здоровых детей 5-16 лет (194 мальчика и 163 девочки), проживающих в Москве и Московской области, посещающих детские сады и общеобразовательные школы. Включенные в исследование дети не отличались от своих сверстников по социальному статусу семьи, пищевым привычкам, двигательной активности и не имели хронической патологии, которая способна отрицательно влиять на фосфорно-кальциевый обмен и метаболизм костной ткани, такой как наследственные и приобретенные заболевания костно-мышечной системы, хронические болезни печени, почек, сахарный диабет, тиреотоксикоз, синдром мальабсорбции. В исследование не включались профессиональные спортсмены.
Дети обследовались педиатром по единому протоколу. Физическое развитие оценивали по абсолютным значениям длины и массы тела. Гармоничность физического развития характеризовали с использованием перцентильных таблиц,
Адрес: 117991, Москва, Ломоносовский пр.. 2/62
ГУ Научный центр здоровья детей
Тел. (095) 134-30-93. E-mail: [email protected]
по соотношению длины и массы тела (В.А. Доскин, X. Келлер, Н.М. Мураенко с соавт., 1997).
Оценку минеральной плотности костной ткани (МПКТ) проводили методом 2-х энергетической рентгеновской абсорбциометрии (DEXA) в поясничном (L2-L4) отделе позвоночника на приборе "DPX-MD+”, оснащенном компьютерной "детской” программой. Полученные данные сравнивались с референтной базой прибора.
Анализировались содержание минерала в костной ткани (ВМС - Bone Mineral Content, г), площадь сканируемой поверхности (Area, см2), минеральная костная плотность (BMD - Bone Mineral Density, г/см2) и интегральный показатель Z-критерий (Z-score), который характеризует МПКТ обследуемого ребенка по отношению к средневозрастной норме детей того же пола и выражается в единицах стандартного отклонения (SD). В соответствии с критериями ВОЗ нормальная минеральная костная плотность диагностировалась при Z-score >-1 SD, снижение (остеопения) при Z-score < -1 SD, но >-2.5SD, остеопороз (ОП) при Z-score < -2,5 SD.
При анализе полученных результатов использован пакет статистических программ Statistica 6, SPSS 11.6. Применялись различные методы регрессионного анализа.
Результаты и обсуждение
При клиническом обследовании детей отмечена значительная вариабельность показателей длины тела внутри возрастных групп (рис.1) и большое число детей с дисгармоничным физическим развитием (рис. 2).
Анализ возрастных показателей содержания минерала и костной минеральной плотности выявил их значительный разброс при увеличении соответствующих значений в группах детей от 6 до 16 лет (рис.З). Установлено, что ВМС и BMD тесно взаимосвязаны с антропометрическими показателями (длина г=0,8; р=0,000 и масса тела г=0,7; р=0,000) и темпами линейного роста. Показано, что уровень костной массы наиболее существенно повышается в периоды интенсивного роста.
Доказано, что показатели костной массы существенно ниже у детей с длиной и массой тела ниже 10% перцентиля (рис 4).
Рисунок1
ВОЗРАСТНАЯ ВАРИАБЕЛЬНОСТЬ ДЛИНЫ ТЕЛА ОБСЛЕДОВАННЫХ ДЕТЕЙ
Рисунок 2
ЧАСТОТА ВСТРЕЧАЕМОСТИ ДИСГАРМОНИЧНОГО РАЗВИТИЯ У ОБСЛЕДОВАННЫХ ДЕТЕЙ (%)
Показано, что темпы нарастания костной минеральной плотности ниже, чем накопления минерала.
Учитывая выраженный разброс показателей физического развития и костной массы внутри каждой возрастной группы, в рамках настоящего исследования разработана методология клинической оценки костной массы у детей.
Известно, что в случаях значительной вариабельности возрастных значений функциональных показателей, клинические физиологи нередко стандартизуют интересующие их параметры [3,7,21,22] по отношению к полу, возрасту, длине или массе тела. При этом выбор параметра для стандартизации определяется, как правило, степенью зависимости изучаемых величин.
Так как ВМО наиболее тесно связана с ростом ребенка, нами рассчитывались значения ВМО по отношению к длине тела.
Принимая во внимание, что эта взаимосвязь носит нелинейный характер, возрастные показатели костной минеральной плотности устанавливались на основе построения регрессионных кривых для ВМО по росту (рис.5). Для этого использовали уравнение парной корреляции, рассчитывали коэффициент регрессии и сигму регрессии. Сигма регрессии, как известно, является мерилом изменчивости зависимой переменной. В этом случае "нормой" считают величину, соответствующую значению изучаемого показателя ± ст регрессии. Значения ВМО по отношению к длине рассчитывались отдельно для мальчиков и девочек (табл.1, 2).
Рисунок 3
ВОЗРАСТНЫЕ ЗНАЧЕНИЯ КОСТНОЙ МАССЫ (L2-L4) У ОБСЛЕДОВАННЫХ ДЕТЕЙ (М±ш)
ВМС
Г
г/см 2 BMD
Рисунок 4
ВЗАИМОСВЯЗЬ ПАРАМЕТРОВ ФИЗИЧЕСКОГО РАЗВИТИЯ И ВМС У ОБСЛЕДОВАННЫХ ДЕТЕЙ Ь - ДЛИНА, М - МАССА ТЕЛА
Установлено, что применение стандартизованных по длине показателей ВМО в среднем на 40% уменьшает частоту остеопении, полученной при использовании референтной базы прибора (г-Бсоге). При этом показано, что различия в частоте встречаемости остеопении зависят от возраста (рис. 6). Так, в группе 6-летних детей при приме-
4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17______
годы
Рисунок 5
РЕГРЕССИОННАЯ КРИВАЯ BMD ПО ДЛИНЕ ТЕЛА (МАЛЬЧИКИ)
Рисунок 6
ЧАСТОТА ОСТЕОПЕНИИ У ОБСЛЕДОВАННЫХ ДЕТЕЙ В ЗАВИСИМОСТИ ОТ ИСПОЛЬЗОВАННЫХ НОРМАТИВОВ (%)
нении стандартизованных по длине показателей BMD случаев остеопении не было выявлено; среди 12-летних она диагностировалась в 6 раз реже, а 14-летних - в 12,5 раз реже, чем при использовании референтной базы.
Установлено, что использование показателей BMD по отношению к длине имеет большое значение для диагностики остеопении и ОП при индивидуальной оценке костной минеральной плотности растущего ребенка, особенно у детей с низкой длиной и низкой массой тела (рис. 7). У детей с гармоничным развитием применение стандартизованных по длине нормативов BMD уменьшило частоту постановки диагноза остеопении в 8,3 раза, а среди детей с низкой массой тела (<10% перцентиля) - более чем в 2 раза по сравнению с результатами, полученными при использовании референтной базы. Среди детей с низкой длиной тела (<10% перцентиля) случаев остеопении - при индивидуальной оценке минеральной плотности ребенка - вообще не было, тогда как с помощью референтной базы она регистрировалась почти у 80% обследованных.
Дальнейший анализ массива данных проводился с учетом того, что костная минеральная плотность зависит от содержания минерала в костной ткани. Содержание минерала у растущего организма считается базовым измеряемым показателем костной массы. Последний в значительной мере определяется размерами скелета [17,18,19,20], эквивалентом которого является площадь сканируемой поверхности.
Для уточнения этой зависимости была построена серия регрессионных процентильных кривых зависимости: длина тела - Bone Area; ВМС- Bone Area. Установлено, что содержание минерала в костной ткани в наибольшей степени связано с величиной площади сканируемой поверхности. Эта связь тем сильнее, чем меньше площадь сканируемой поверхности.
В результате серии математических преобразований массива данных, полученных в результате регрессионного анализа, составлены таблицы зависимости площади сканируемой поверхности по длине (табл.З) и значений ВМС по площади сканируемой поверхности (табл.4) для мальчиков
Рисунок 7
ЧАСТОТА ОСТЕОПЕНИИ У ОБСЛЕДОВАННЫХ ДЕТЕЙ С РАЗНЫМ ТИПОМ ФИЗИЧЕСКОГО РАЗВИТИЯ В ЗАВИСИМОСТИ ОТ ИСПОЛЬЗОВАННЫХ НОРМАТИВОВ (%)
60 48 50
40 • 30 20 •
10 II . 8 4
вл*т 12л т 14 л#т
□ Z-score ■ По длине
и девочек. Применение таблиц позволяет определить "должное" содержание минерала по отношению к конкретным размерам сканируемой поверхности, независимо от возраста ребенка.
Целесообразность такого подхода к оценке ВМС у растущего организма отмечается рядом зарубежных специалистов [9,10,13,15,16,18].
Заключение
Использование таблиц сопряженных значений антропометрических и денситометрических показателей позволяет снизить гипердиагностику остеопении у детей и уточнить причины недостаточного содержания минерала в костной ткани.
Таблица 1
ЗНАЧЕНИЯ ВМО ПО ОТНОШЕНИЮ К ДЛИНЕ (МАЛЬЧИКИ)
Длина (см) вмо (г/см2) вмо - 150 Длина (см) ВМО (г/см2) ВМО -180
108 0,561 0,460 146 0,759 0,658
109 0,564 0,463 147 0,766 0,665
110 0,568 0,467 148 0,773 0,672
111 0,575 0,474 149 0,779 0,678
112 0,576 0,475 150 0,787 0,686
113 0,580 0,479 151 0,794 0.693
114 0,583 0,482 152 0,801 0,700
115 0,588 0,487 153 0,809 0,708
116 0,593 0,492 154 0,816 0,715
117 0.597 0.496 155 0.824 0.723
118 0.602 0.501 156 0,832 0,731
119 0,606 0,505 157 0,840 0,739
120 0,611 0,510 158 0,848 0,747
121 1 ■' 0.514 Ш&ёЙ 0.856 0.7-
122 0.620 : 160 П.лМ Ь.7(,3
123 0.625 0.524 161 0.872 0.771
124 0,630 0,529 162 0,881 0,780
125 0,635 0,534 163 0,889 0,788
126 0,640 0,539 164 0,898 0,797
127 0,641 0,540 165 0,906 0,805
128 0,650 0,549 166 0,915 0,814
129 0.655 0.554 167 0.924 0.823
130 0.633 0.532 168 0.933 0.832
131 0,666 0.565 169 0,942 0,841
132 0,672 0,571 170 0,951 0,850
133 0,677 0.576 171 0,961 0,860
134 0,683 0,582 172 0,970 0,869
135 0,689 0.588 173 0,980 0,879
136 0,695 0,594 174 0,989 0,888
137 0.701 0.600 175 0.999 0.898
138 0.707 0.606 176 1.009 0.908
139 0.713 0.612 177 1.019 0.918
140 0,719 0,618 178 1,029 0,928
141 0,726 0,625 179 1,039 0,938
142 0,729 0,628 180 1,050 0,949
143 0,739 0,638 181 1,059 0,958
144 0,745 0,644 182 1,071 0,970
145 0,752 0,651 183 1,084 0,983
Таблица 2
ЗНАЧЕНИЯ ВМО ПО ОТНОШЕНИЮ К ДЛИНЕ (ДЕВОЧКИ)
Длина (см) ВМО (г/см2) ВМО -180 Длина (см) ВМО (г/см2) ВМО -180
112 0,584 0,452 146 0,837 0,698
113 0,591 0,452 147 0,846 0,707
114 0,597 0,458 148 0,856 0,717
115 0,602 0,463 149 0,866 0,727
116 0,608 0,469 150 0,875 0,736
117 0,613 0,474 151 0,885 0,746
118 0,620 0,481 152 0,896 0,757
119 0,626 0,487 153 0,906 0,767
120 0,633 0,494 154 0,916 0,777
121 0,639 0,500 155 0,927 0,788
122 0,645 0,506 156 0,938 0,799
123 0,652 0,513 157 0,949 0,810
124 0,660 0,521 158 0,960 0,821
125 0,665 0,526 159 0,971 0,832
126 0,672 0,533 160 0,982 0,843
127 0,682 0,543 161 0,993 0,854
128 0,687 0,548 162 1,005 0,866
129 0,696 0,557 163 1,017 0,878
130 0,699 0,560 164 1,028 0,889
131 0,709 0,570 165 1,040 0,901
132 0,717 0,578 166 1,053 0,914
133 0,726 0,587 167 1,065 0,926
134 0,732 0,593 168 1,077 0,938
135 0,740 0,601 169 1,090 0,951
136 0,748 0,609 170 1,103 0,964
137 0,757 0,618 171 1,116 0,977
138 0,765 0,626 172 1,129 0,990
139 0,774 0,635 173 1,142 1,003
140 0,782 0,643 174 1,155 1,016
141 0,791 0,652 175 1,169 1,030
142 0,800 0,661 176 1,186 1,047
143 0,809 0,670 177 1,197 1,058
144 0,818 0,679 178 1,210 1,071
145 0,827 0,688
Таблица 3
СООТНОШЕНИЕ ДЛИНЫ И BONE AREA У ОБСЛЕДОВАННЫХ ДЕТЕЙ
Мальчики Девочки
Длина тела (см) Bone Area (см2) Длина тела (см) Bone Area (см2)
114 19,7 118 20,6
116 20 120 21
118 20,5 122 21,3
120 21 124 21,7
122 21,5 126 22,2
124 22 128 22,5
126 22,5 130 23
128 22,7 132 23,5
130 23,4 134 24
132 24 136 24,8
134 24,5 138 25,3
136 25,2 140 26
138 25,8 142 26,8
140 26,5 144 27,5
142 27,2 146 28,3
144 28 148 29,3
146 28,7 150 30,2
148 29,5 152 31
150 30,3 154 32
152 31,2 156 33
154 32,2 158 34
156 33 160 35,3
158 34 162 36,4
160 35 164 37,6
162 35,9 166 39
164 37 168 40,2
166 38 170 41,6
168 39 172 43
170 40 174 44,6
172 41,5
174 42,5
176 44
178 45,2
180 46,5
182 48
184 49,5
Таблица 4
СООТНОШЕНИЕ BONE AREA И ВМС У ОБСЛЕДОВАННЫХ ДЕТЕЙ
Мальчики Девочки
Bone Area (см2) ВМС (г) Bone Area (см2) ВМС (г)
19 11,6 20 12,5
20 12 21 13,8
21 12,5 22 14,9
22 13 23 16
23 14 24 17,5
24 14,8 25 18,8
25 15,5 26 20
26 17 27 21,5
27 18 28 23
28 19 29 24,8
29 20,5 30 26
30 22 31 28
31 23,3 32 29,5
32 25 33 31
33 26,5 34 33
34 28 35 35
35 30 36 36,9
36 31,5 37 38,5
37 33,5 38 40,5
38 35 39 42,5
39 36,5 40 44,5
40 38 41 46,5
41 39,8 42 48,8
42 41,5 43 50,5
43 43 44 53
44 44,5 45 55
45 46 46 57
46 47,5
47 49
48 50,5
ЛИТЕРАТУРА
1. Беневоленская Л.И. Руководство по остеопорозу. М., 2003, 524
2. Будова А.П., Балашов А.Т. Опыт использования ос-теоденситометрии в педиатрической популяции Мурманской области. Тез. конф. "Пробл. остеопор. в трав-матол. ортопед.", 2003, 8-9
3. Лукина О.Ф. Показатели вентиляционной функции легких у здоровых детей и подростков. В кн. Физиология роста и развития детей и подростков. М., 2000, 345350
4. Михайлов С.А., Малинин В.Л., Мазуренко О.Г. Минеральная плотность костной ткани в популяционной выборке у лиц мужского пола 15-16 лет. Тез. конф. "Пробл. остеопор. в травматол. и ортопед.", М., 2003, 74-75
5. Моисеева Т. Ю. Минерализация костной ткани растущего организма. Автореф. дисс. д.м.н. М., 2004, 24
6. Проблемы подросткового возраста (избранные главы). Под ред. А.А.Баранова, ЛА. Щеплягиной. М., 2003, 477
7. Савельев Б.П., Ширяева И.С. Функциональные параметры системы дыхания у детей и подростков. М., Медицина, 2001, 232
8. Щеплягина Л .А., Моисеева Т.Ю. Минерализация костной ткани у детей. Росс, педиатр, жур., 2003, 3, 16гг.
9. Atkinson S.A., Brunton J.A., Weiler Н. et al. Pattern of growth and body composition in premature compared t term infants from term to six months. FASEB J., 1994, 8, A278
10. Isseman R.M., Atkinson S.A., Radoja C. et al. Longitudinal assessment of growth, mineral metabolism, and bone mass in pediatric Crohn's disease. J.Pediatr. Gastroenterol. Nutr.,
1993, 17, 401-406
11. Barsanti S., Bertelloni S., Sorrentino M.C. et al. Bone mineral density in childhood obesity. Horm. Res., 1996, 46, 2, 78.
12. Bachrach L.K., Loutit C.W., Moss R.B. Osteopenia in adults with cystic fibrosis. AmJmed., 1994, 96, 27-34
13. Bonjour L. Ph., Theintz G., Buchs B. et al. Critical years and stages of puberty for spinal and femoral bone mass accumulation during adolescence. J.Clinical Endocrin.Metabol., 1991, 73, 3, 555-563
14. Carrie Fassler A.L., Bongiour L.Ph. Osteoporosis as pediatric problem. Pediatr. Clin. North Am., 1995, 43, 4, 81124.
15. Gordon C.L., Halton J.M., Atkinson S.A., Webber C.E. The contribution of growth and puberty to peak bone mass. Growth due Aging., 1991, 55, 257-262.
16. Joung N.. Formica C., Szmukler G. et al. Bone density at weight-bearing and nonweight-bearing sites in ballet dancers: the effects of exercise, hypogonadism, and body weight. J.Clin. Endocrinol. Metab., 1994, 78, 449-454
17. Leonard M.B., Propert K.J., Zemel B.S. et al. Discrepancies in pediatric bone mineral density reference data: potentials for misdiagnosis of osteopenia. J.Pediatric, 1999, 135, 182-188
18. Molgaard Ch, Thomsen B.L., Prentice A. et al. Whole body bone mineral content in healthy children and adolescents. Repr. Arch, of Dis. Childhood, 1997, 76, 1,9-15
19. Schonau E. Problems of bone analysis in childhood and adolescence. Pediatr. Nephrol., 1998, 12, 5, 420-429.
20. Stallings V.A., Oddleifson N.W., Negrini B.Y. et al. Bone mineral content and dietary calcium intake in children prescribed a low-lactose diet. J. Pediatric. Gastroenerol. Nutr.,
1994, 18, 440-445.
21. Svergel M.S., Kirschtein M., Busch C. et al. Oscillometric twenty four how ambulatory blood pressure values in healthy children and adolescents: multicenter trial including 1141 subjects. J.Pediatric., 1997, 130, 178-184
22. Weng T.R., Levison H.A. Standards of pulmonary function in children. Am.Rev.Resp.Dis., 1969, 99, 6, 879-894
Поступила 10.09.04
Abstract
17. L.A. Sheplyagina, T.Y. Moiseeva, I.V. Kruglova Clinical assessment of bone mass in children
Objective. To give clinical assessment of bone mass main indices in healthy children living in Moscow and Moscow region.
Material and methods. 357 healthy children aged 5-16 years (194 male, 163 female) were included. Physical development, bone mineral density (BMD) by 2-power radiological absorptiometry, bone mineral content (BMC) were evaluated.
Results. Significant variability of height in children age groups was revealed. 40,2% had disharmonious physical development. BMC and BMD were closely associated with height (r=0,8, p=0,0001) and body mass (r=0,7, p=0,0001). Bone mass indices were proved to be significantly less in children with height and body mass less then 10% percentile. BMD growth rate was less than mineral accumulation rate. Method of body mass clinical assessment in children was elaborated.
Conclusion. Application of elaborated tables of conjugated values of anthropometric and densitometric indices allows to decrease of osteopenia overdiagnosis in children and determine causes of insufficient bone mineral content.
Key words: children, anthropometry, densitometry, osteopenia
