CC BY
101
УДК [611-018.4:616-008.82]-053.2
с.В. мальцев1, г.ш. мансурова2
1Казанская государственная медицинская академия, 420012, г. Казань, ул. Бутлерова, д. 36 2Казанский (Приволжский) федеральный университет, 420012, г. Казань, ул. Карла Маркса, д. 74
Клиническое значение и методы определения снижения минеральной плотности кости у детей
Мальцев станислав Викторович — доктор медицинских наук, профессор кафедры педиатрии и неонатологии, тел. (843) 221-94-34, e-mail: [email protected]
Мансурова Гузель Шамилевна — кандидат медицинских наук, доцент кафедры неотложной медицинской помощи и симуляционной медицины Института фундаментальной медицины и биологии, тел. +7-917-390-79-20, e-mail: [email protected]
В статье описаны основные принципы остеоденситометрии — определения снижения минеральной плотности кости у детей и подростков. Даны основные характеристики двухэнергетической рентгеновской абсорбциоме-трии (DXA) и рекомендованные показатели для оценки снижения минеральной плотности кости в педиатрической практике. В статье отмечены основные физиологические аспекты формирования пиковой костной массы, гендер-ные различия в периоде ее накопления.
Ключевые слова: дети, остеоденситометрия, минеральная плотность кости, пиковая костная масса, Z-критерий.
S.V. MALTSEV1, G.Sh. MANSUROVA2
1Kazan State Medical University, 49 Butlerov Str., Kazan, Russian Federation, 420012 2Kazan (Volga Region) Federal University, 74 Karl Marks Str., Kazan, Russian Federation, 420012
Provision of vitamin D in infants from the group of medical and social risk
Maltsev S.V. — D. Med. Sc., Professor of the Department of pediatrics and neonatology, tel. (843) 221-94-34, e-mail: [email protected] Mansurova G.Sh. — Cand. Med. Sc., Associate Professor of the Department of emergency medical care and simulation medicine of the Institute of fundamental medicine and biology, tel. +7-917-390-79-20, e-mail: [email protected]
The article describes the basic principles osteodensitometry — definition of reduction in bone mineral density in children and adolescents. Basic characteristics of dual-energy X-ray absorptiometry (DXA) and recommended indicators for assessment of reduction of bone mineral density in pediatric practice are given. The main physiological aspects of formation of peak bone mass, gender differences in the period of its accumulation are described in the article. Key words: children, osteodensitometry, bone mineral density, peak bone mass, Z-test.
Снижение минеральной плотности кости и осте-опороз у детей и подростков являются актуальной проблемой педиатрии и, одновременно, значимым прогностическим фактором развития остеопоро-за взрослых [1]. На сегодняшний день известно, что остеопороз у взрослых часто обусловлен нарушением накопления пиковой костной массы в детстве. Профилактика, раннее выявление и коррекция снижения минеральной плотности костной ткани у детей могут значительно уменьшить масштабы «эпидемии» остеопороза и остеопоротиче-ских переломов среди взрослых. Для оптимизации
мер профилактики и совершенствования коррекции нарушений минерализации скелета у растущего ребенка необходимо учитывать возрастную физиологию накопления костной массы. Считается, что максимальный уровень пиковой костной массы формируется в подростковом возрасте и к завершению периода полового созревания минеральная плотность во всех отделах скелета становится максимальной (пиковой) [2, 3]. Важно, что до 15 лет уровень костной массы у девочек выше, так как интенсивный рост скелета и формирование пиковой костной массы у них начинается раньше, с возраста
дидтрия I
менархе. У мальчиков процессы интенсивного накопления костной массы начинаются после 15 лет и связано это с постпубертатным скачком роста. Сформированный объем пиковой костной массы будет определять прочность костной системы на протяжении всей дальнейшей жизни.
Снижение минеральной плотности кости и соответственно повышение риска перелома могут быть ассоциированы с различными патологическими состояниями (см. табл.).
В последние годы стандартная рентгенография не используется для диагностики снижения минеральной плотности костной ткани, так как снижение костной массы визуализируется, когда ее поте-
Таблица.
Этиология снижения минеральной плотности кости у детей и подростков [4]
Первичные костные нарушения
Идиопатический ювенильный остеопороз
Несовершенный остеогенез — Osteogenesis imperfecta
Гомоцистинурия
Синдром Элерса — Данлоса
Синдром Марфана
Болезнь Педжета
Гликогеноз тип I
Вторичные костные нарушения
Катаболические состояния/нарушение питания/ синдром мальабсорбции
Дефицит витамина D
Целиакия
Вторичные иммунодефицитные состояния
Хронические воспалительные заболевания Системная красная волчанка Ювенильный ревматоидный артрит Дерматомиозит
Воспалительные заболевания кишечника
Нефротический синдром
Иммобилизация и снижение двигательной активности
Посттравматическое состояние
Паралич
Спинальная мышечная атрофия, миодистрофия
Прием лекарственных препаратов
Антиконвульсанты, глюкокортикостероиды, гепарин, метотрексат
Эндокринные нарушения
Гипогонадизм
Гипертироидизм
Синдром Иценко — Кушинга
Дефицит гормона роста
Задержка полового развития
I ПЕДИАТРИЯ
ри составляют более 30-40%. Остеоденситометрия — это современный, высокоточный, неинвазивный метод определения минеральной плотности кости с применением рентгеновского излучения или ультразвука. В настоящее время рентгеновская осте-оденситометрия получила широкое распространение в клинической практике в связи с внедрением в клиническую практику современных денситометров, позволяющих с высокой точностью, скоростью и безопасностью проводить исследование костной системы [4].
В педиатрической практике, также как и у взрослых, двухэнергетическая рентгеновская абсорбцио-метрия (dualenergy X-ray absorptiometry — DXA) является «золотым стандартом» исследования костной массы и диагностики остеопороза [5]. Метод DXA является неинвазивным, относительно безопасным, не требующим активного участия пациента, а также с высокой точностью позволяет оценивать снижение минеральной плотности костной ткани. Достоинством метода является его воспроизводимость, т.е. на данный момент это единственный стандартизованный метод диагностики остеопороза, позволяющий проводить сравнительную оценку результатов исследования на приборах от разных производителей (HOLOGIC, LUNAR, NORLAND, DMS). Кроме того, именно DXA отдается предпочтение при оценке эффективности проводимой терапии. Для оценки МПК у детей используются специальные педиатрические программы, которые входят в базовое обеспечение современных денситометров. Возрастные ограничения зависят от возможности педиатрической программы денситометра, стандартные программы позволяют проводить исследование у детей с 5 лет. На сегодняшний день используются критерии, которые делают возможным достоверно оценивать количественные изменения в костной системе детей разного возраста.
Прочность костной ткани определяется показателями минеральной плотности кости, т.е. костной массы и качества кости, характеризующее архитектонику, метаболизм, минерализацию кости. В ходе рентгеновского сканирования участков скелета оцениваются следующие величины: площадь сканируемой поверхности — Area, ст2 и содержание костного минерала BMC — bone mineral content (g), на основании которых вычисляется проекционная минеральная костная плотность BMD — bone mineral density (g/cm2). Таким образом, при обследовании методом DXA для оценки минерализации костной ткани используются следующие показатели [5, 6]:
— костный минеральный компонент (КМК, BMC) — количество минерализованной ткани в граммах;
— минеральная плотность кости (МПК, BMD) — определяет количество минерализованной костной ткани в единице сканируемой площади в г/см2.
Содержащаяся в современных денситометрах референтная база данных содержит нормативные показатели по полу и возрасту, которые используются для сравнения с ними показателей обследуемого пациента. Результат сравнения представляется в виде стандартного отклонения и в процентах по отношению к соответствующим нормативным показателям. Согласно критериям ВОЗ, для оценки результата, сравнение с нормой проводится по двум параметрам:
— Т-критерий — стандартное отклонение выше или ниже среднего показателя пика костной массы молодых женщин.
— Z-критерий — отражает величину стандартного отклонения показателей пациента от средневозрастной нормы.
При использовании Т-критерия отклонение до -1 стандартного отклонения расценивается как норма, интервал от -1,0 до -2,5 определяется как остеопе-ния, значение от -2,5 и ниже свидетельствуют о наличии остеопороза. Для интерпретации результатов в детском и подростковом возрасте Т-критерий никогда не используется. Термин «остеопения» в соответствии с рекомендациями Международного общества по клинической денситометрии (International Society for Clinical Densitometry) не может отражаться в педиатрическом DXA-протоколе. В детском возрасте BMD оценивается только по Z-критерию. В рекомендациях Международного общества по клинической денситометрии указано, что показатели BMD и BMC по результатам DXA у детей и подростков могут быть оценены как низкие только при Z-критерии < -2 SD в соответствии с возрастом и полом ребенка [7]. При этом показатели менее -2 SD должны читаться как «низкая минеральная плотность относительно возраста», либо «ниже ожидаемой нормы по возрасту». Показатели более -2 должны читаться «в пределах ожидаемой возрастной нормы». Диагноз остеопороза у детей и подростков должен основываться не только на низких значениях BMD и BMC, но и включать анамнез одного или более клинически значимых переломов, к которым относятся один перелом длинной трубчатой кости при низком уровне травмы и/или компрессионный перелом позвоночника и/или два и более перелома длинных трубчатых костей при высоком уровне травмы [5, 7]. Термин «остеопения», в соответствии с рекомендациями Международного общества по клинической денситометрии, не должен использоваться при анализе результатов DXA у детей и подростков [6, 7].
При проведении инструментальной оценки костной массы растущего организма необходимо учитывать, что ее увеличение у детей в значительной мере обусловлено интенсивной минерализации костей на фоне возрастного увеличения размеров скелета. Поэтому, полученные значения МПК необходимо соотносить к длине тела, костному возрасту или сравнивать с референтными базами, которые позволяют рассчитать Z-критерий для возраста и длины тела. Для характеристики качества костей скелета в детском возрасте целесообразно использовать национальные (региональные) нормативы, разработанные на большой выборке детей. Так как на нарастание костной массы существенное влияние оказывают генетические и эндокринные факторы, а также пол, возраст, расовая и этническая принадлежность, состояние здоровья, физическая активность, рост, питание и т.д. Согласно рекомендациям Международного общества клинической денситометрии (International Society for Clinical Densitometry) интерпретацию результата денсито-метрического исследования необходимо осуществлять с использованием достаточно обширной референтной базы данных, специфичной для данной популяции [8]. Поскольку некоторые исследования демонстрируют значительные отличия в величинах средней костной массы у людей, проживающих в различных географических регионах [8, 9]. При отсутствии подобной базы рекомендуется пользоваться наилучшей из доступных педиатрических референтных баз, входящих в комплектацию прибора.
Вместе с тем, DXA-денситометрия, не всегда бывает доступна для педиатрической практики, а ее высокая стоимость и отсутствие возможности бес-
платного обследования ограничивает ее широкое применение. Это ведет к поиску более доступных и менее затратных методов диагностики снижения МПК. В ряде стран специалисты применяют количественное ультразвуковое исследование, периферическую DXA-денситометрию, рентгенографию кистей и др. При количественном ультразвуковом исследовании используются звуковые волны 20 кГц. Физические и механические свойства кости влияют на скорость и интенсивность распространения волны в ней, поэтому костная ткань характеризуется скоростью ультразвука в м/с. Преимущество количественного ультразвукового исследования перед DXA-денситометрией заключается в значительно более дешевой стоимости, портативности и отсутствии ионизирующей радиации. Однако место количественного ультразвукового исследования в клинической практике остается неопределенным. Связано это с исследованием различных участков скелета (пяточная кость, лучевая, большеберцо-вая кость) и отсутствием четких рекомендаций по данной технологии. В настоящее время недостаточно исследований для разработки консенсуса по использованию данного метода в детской практике. Помимо этого препятствием является большое разнообразие модификаций аппаратов УЗИ, которые существенно отличаются друг от друга в отношении измеряемых параметров которое делает интерпретацию результатов затруднительной. То есть результаты, полученные на одном аппарате невозможно экстраполировать на результаты другого, отличающегося по технологии. Поэтому количественное ультразвуковое исследование кости не может быть единственным способом оценки костной ткани [9, 10]. Возможно его применение в качестве вспомогательного теста при принятии решений и для проведения скрининга. Наиболее обоснованно использование количественного ультразвукового исследования при идентификации лиц, имеющих высокий или низкий риск остеопоротиче-ского перелома, в случаях, когда центральная DXA-денситометрия недоступна [11, 12]. Таким образом, одновременное применение количественного ультразвукового исследования и оценки клинических факторов риска позволяет идентифицировать лиц, с достаточно высокой вероятностью перелома, у которых требуется назначение лечения и лиц, с очень низкой вероятностью перелома, у которых нет необходимости в дополнительном обследовании [11].
В качестве дополнительного метода исследования используется денситометрия рентгенограмм с использованием различных компьютерных программ для анализа пленочных рентгенограмм. Метод позволяет определять не только локальные значения МПК, но и профиль МПК вдоль линии, заданной оператором в пределах исследуемого участка кости. Область применения непрямой компьютерной денситометрии изображений рентгенограмм ограничена в связи с трудоемкостью, отсутствием четких критериев оценки результатов у детей разного возраста.
В последнее время при исследовании костной ткани у детей стали все чаще использовать периферическая количественная компьютерная томография (pQCT). Периферическая количественная компьютерная томография является одним из видов количественной компьютерной томографии ^СТ), используемые для измерения минеральной плотности костей в периферических частях тела. В отличие от DXA-денситометрии, которая позво-
диатрия |
ляет визуализировать в технике 2D, pQCT формирует 3D-измерение трабекулярной и кортикальной плотности, без наложения прилежащих костных структур и окружающих тканей. Метод отличается хорошей воспроизводимостью результатов [13]. Основным недостатком данного метода для педиатрической практики является относительно большая суммарная лучевая нагрузка при длительных динамических наблюдениях.
Таким образом, остеоденситометрия в детском и подростковом возрасте проводится для оценки состояния костной ткани, мониторинга возрастного формирования скелета и минерализации костной ткани у детей с заболеваниями, которые негативно влияют на минерализацию скелета и линейный рост ребенка. Выявление снижения минеральной плотности кости важно для оценки костной массы у детей с повторными и низкоэнергетическими переломами, определения индивидуального риска переломов и динамического наблюдения за эффективностью проводимой терапии, что предъявляет важные требования к технологии применяемой методики.
ЛИТЕРАТУРА
1. Остеопороз: руководство для врачей / под ред. О.М. Лесняк. — М.: ГЭОТАР-Медиа, 2016. — 464 с.
2. Физиология роста и развития детей и подростков (теоретические и клинические вопросы): рук. для врачей в 2 т. / Под ред. А.А. Баранова, Л.А. Щеплягиной. — М.: ГЭОТАР-Медиа, 2006. — Т. 2. — 464 с.
3. Bianchi M.L., Baim S., Bishop N.J., et al. Official positions of the International Society for Clinical Densitometry (ISCD) on DXA evaluation in children and adolescents // Pediatr. Nephrol. — 2010 Jan. — 25 (1). — P. 37-47.
4. Munns C.F., Biggin A., Middleton A., et al. Evaluation of bone mineral density and bone/muscle geometry using pQCT in children after spinal cord injury // International Journal of Pediatric Endocrinology. — 2013 (Suppl 1). — O41
5. Мальцев С.В., Мансурова Г.Ш., Колесниченко Т.В., Зотов Н.А. Минеральная плотность кости у детей в разные возрастные периоды // Практическая медицина. — 2013. — №6 (75). — C. 106-108.
6. Скрипникова И.А., Щеплягина Л.А., Новиков В.Е. и др. Возможности костной рентгеновской денситометрии в клинической практике: методические рекомендации. — М.: ФГБУ «ГНИЦПМ» Минздрава России, 2015. — 37 с.
7. Gordon C.M., Leonard M.B., Zemel B.S. 2013 Pediatric Position Development Conference: executive summary and reflections // J. Clin. Densitom. — 2014. — 17. — P. 219-224.
8. Webber C.E., Sala A., Barr R.D. Accounting for body size deviations when reporting bone mineral density variables in children // Osteoporos. Int. — 2007. — Vol. 18.
9. Baim S., Leonard M.B., Bianchi M.L. et al. Official positions of the International Society for clinical densitometry and executive summary of the 2007 ISCD pediatric position development conference // J. Clin. Densitom. — 2008. — Vol. 11, №1. — P. 6-21.
10. Клинические рекомендации по профилактике и ведению больных с остеопорозом. Издание 2-е, дополненное / Под ред. проф. О.М. Лесняк; коллектив авторов Л.И. Алексеева и др.; Российская ассоциация по остеопорозу. — Ярославль: ИПК Литера, 2016. — 24 с.
11. Gordon C.M., Bachrach L.K., Carpenter T.O. et al. Dual energy X-ray absorptiometry interpretation and reporting in children and adolescents: the 2007 ISCD pediatric official positions // J. Clin. Densitom. — 2008. — Vol. 11, №1. — P. 43-58.
12. Клинические рекомендации. Остеопороз. Диагностика, профилактика и лечение / Под ред. Л.И. Беневоленской, О.М. Лесняк. — М.: ГЭОТАР-Медиа, 2006. — 176 с.
13. Hans D., Kanis J.A., Baim S. et al. Joint Official Position of the International Sciety for Clinical Densitometry and International Osteoporosis Foundation on FRAX®. Executive Summary of the 2010 Position Development Conference on Interpretation // J. Clin. Densitom. — 2011. — Vol. 14 (3). — P. 171-180.
14. Zemel B., Bass S., Binkley T. et al. Peripherial Quantitative Computed Tomography in Children and Adolescents: The ISCD 2007 Pediatric Official Positions // J. Clin. Densitom. — 2008. — Vol. 11 (1). — P. 59-74.
новое в медицине. интересные факты
ДЕТСКОЕ ОЖИРЕНИЕ МОЖЕТ ПРИВЕСТИ К СЕРЬЕЗНЫМ ЗАБОЛЕВАНИЯМ
Детское ожирение может стать причиной развития серьезных сердечно-сосудистых заболеваний в зрелости, уверены ученые из Оксфордского университета. Исследователи показали, что дети и подростки, страдающие ожирением, имеют несколько факторов риска развития серьезных заболеваний: повышенное кровяное давление, растущий уровень холестерина и сахара в крови, утолщение сердечной мышцы. Ученые предупреждают, что если эти факторы риска получат свое развитие во взрослом возрасте, это может на 30-40% увеличить риск будущих инсультов или сердечно-сосудистых заболеваний по сравнению со сверстниками, имеющими нормальный вес.
Источник: MIGnews.com
