CC BY
40
УДК 616.441-008.64-021.3:616.56
ОТДЕЛЬНЫЕ АСПЕКТЫ ОСТЕОПЕНИЧЕСКОГО СИНДРОМА У БОЛЬНЫХ САХАРНЫМ ДИАБЕТОМ 1-ГО ТИПА
О.С. Тонких., Ю.Г. Самойлова, В.Д. Завадовская
ГБОУ ВПО Сибирский государтвенный университет Минздравсоцразвития России, Томск
E-mail: [email protected]
SEPARATE ASPECTS OF OSTEOPENIC SYNDROME IN PATIENTS WITH TYPE 1 DIABETES MELLITUS
O.S. Tonkikh, Yu.G. Samoylova, V.D. Zavadovskaya
Siberian State Medical University, Tomsk
Изучено состояние костной ткани у 102 больных сахарным диабетом 1-го типа - 48 мужчин и 54 женщин, средний возраст 38,2+12,2 лет, уточнено влияние различных факторов на развитие остеопенического синдрома. Методы исследования включали клинико-анамнестические, лучевые, биохимические, статистические методы обработки результатов. В результате исследования было выявлено, что показатели костной прочности у больных сахарным диабетом соответствовали остеопении, которая сопровождалась нарушением микроархитектоники кости в виде снижения относительного объема трабекулярной кости и количества трабекул. Ультразвуковая остеометрия сопровождалась изменениями маркеров костного метаболизма (остеокальцина и С-концевого телопеп-тида), свидетельствуя об активации процессов резорбции у больных сахарным диабетом.
Ключевые слова: остеопороз, сахарный диабет, ультразвуковая остеометрия.
The condition of a bone fabric in 102 patients with diabetes mellitus type 1 - 48 men and 54 women, middle age 38.2+12.2 years is studied, also influence of various factors on development osteopenic syndrome is specified . Research methods included clinical and history of development of disease, beam, biochemical, statistical methods of processing of results. As a result of research it has been revealed that indicators of bone durability in patients with diabetes corresponded to osteopenia which was accompanied by infringement micro-arhcitecture bones in the form of decrease in relative volume trabecular bones and quantities trabecula. Osteosonography was accompanied by changes of markers of a bone metabolism (osteocalcin and C-trailer tilopeptid) testifying to activation of processes osteolysis in patients with diabetes mellitus. Key words: osteoporosis, diabetes mellitus, osteosonography.
Введение
Несмотря на установленный факт формирования остеопенического синдрома у больных сахарным диабетом 1-го типа и тяжесть последствий остеопороза, многие аспекты развития данного осложнения остаются неясными. Спорным остается вопрос о патогенетических аспектах формирования остеопенического синдрома у больных СД 1-го типа. Обсуждается вопрос о развитии остеопороза за счет повышения интенсивности резорбции костной ткани [2]. Дискутируется вопрос о влиянии состояния периферического кровотока на развитие остео-пенического синдрома у больных СД 1-го типа [3]. Представляет научный и практический интерес использование методов лучевой диагностики для оценки степени выраженности уменьшения костной массы и определения распространенности остеопенического синдрома у больных СД 1-го типа, а также для уточнения ведущего патогенетического звена. К таким методам относятся ультразвуковая остеометрия - для определения костной прочности, компьютерная томография - для исследования микроархитектоники кости как обязательного условия развития остеопороза и 3-фазная сцинтиграфия в качестве объективного метода регистрации состояния кровотока и костного метаболизма - для выявления взаимо-
связи нарушения микроциркуляции и возникновения ос-теопенического синдрома. Цель исследования: оценить с помощью методов лучевой диагностики состояние костной ткани у больных сахарным диабетом 1-го типа и уточнить влияние различных факторов на развитие ос-теопенического синдрома.
Материал и методы
В исследование было включено 102 больных СД 1-го типа - 48 мужчин и 54 женщины, средний возраст -38,2+12,2 лет, средняя продолжительность заболевания -13,1±9,4 лет.
69 (67,6%) пациентов имели среднюю степень тяжести заболевания. Из них в фазе компенсации находился 1 больной (1,5%), в фазе субкомпенсации - 17 (24,6%) пациентов. Фаза декомпенсации была выявлена у 51 человека (73,9%). Тяжелый сахарный диабет установлен у 33 (32,4%) пациентов. Фаза компенсации не выявлена ни у одного пациента данной группы, в то время как фаза декомпенсации была установлена у большей части больных с тяжелым диабетом - 27 (81,8%) (НЬ А1с -10,6+2,3%).
Длительность сахарного диабета составляла от 1 года до 36 лет: 11 больных имели стаж до 1 года, у 17 человек
давность заболевания была от 2 до 5 лет, у 23 - от 6 до 10 лет, у 25 - от 11 до 15 лет и у 26 человек длительность превышала 16 лет. В результате комплексного обследования у 77 (75,6%) больных СД 1-го типа была выявлена сопутствующая патология, включающая заболевания желудочно-кишечного тракта - в 41 (40,2%) случае, сердечно-сосудистой системы - у 42 (41,2%), патология мочевыводящих путей - у 30 (29,4%) пациентов. В период исследования у всех пациентов отмечалась стадия компенсации сопутствующих заболеваний и отсутствие обострений в течение предшествующих шести месяцев. Кроме того, больные не получали препаратов, способствующих развитию остеопороза, в течение указанного времени.
В связи с тем, что СД 1-го типа может развиться и в раннем детском возрасте, когда происходит формирование костной системы, и у людей старше 25 лет, у которых процесс в основном завершен, все пациенты в зависимости от возраста дебюта заболевания были разделены на 2 группы. В первой (n=49, средний возраст пациентов -29,8+8,8 лет) - возраст дебюта СД 1-го типа до 24 лет, во второй (n=53, средний возраст - 46,2+10,1 лет) - возраст дебюта СД 1-го типа старше 25 лет.
Лишь у 5 (4,9%) обследованных нами пациентов не было выявлено осложнений основного заболевания. У остальных 97 (95,1%) пациентов проведенное исследование выявило наличие сосудистых осложнений СД.
Диабетическая полинейропатия (ДПН) была выявлена у 74 (72,5%) больных СД 1-го типа, диагноз которым устанавливался на основании жалоб и симптомов, определяемых по шкалам НДС, ННС, TSS, NIS-LL. Доклиническая стадия 1Б диагностирована у 40 (39,2%) пациентов, клиническая стадия 2А - у 44 (43,1%) больных.
Больные с различными видами нефропатии входят в группу риска по развитию остеопенического синдрома, тем более, когда нефропатия является осложнением СД 1-го типа. Данное осложнение встречалось у 59 (51,9%) обследованных.
Одним из основных немодифицируемых факторов, оказывающих влияние на состояние костной прочности, является возраст. Как известно, увеличение костной массы происходит до 20 лет, затем она стабилизируется и сохраняется на достигнутом максимальном уровне до 35 лет жизни, а в дальнейшем начинается физиологическая потеря костной прочности. В связи с этим во всех исследуемых группах нами были выделены 4 возрастные подгруппы: от 18 до 24 лет, от 25 до 34, от 35 до 44 лет и старше 45 лет.
С целью выявления возможных отличий между показателями ультразвуковой остеометрии пяточных костей женщин и мужчин общая выборка больных СД 1-го типа была разделена по гендерному признаку на 2 группы: 54 (52,9%) женщины (средний возраст - 41,7+13,3 лет), 48 мужчин (47,1%) (средний возраст - 35,9±11,2 лет). В связи с тем, что наступление менопаузы является одним из провоцирующих факторов развития остеопенического синдрома, нами был проведен анализ в группах женщин с СД 1-го типа в зависимости от наличия менопаузы и в подгруппах женщин: репродуктивного возраста до наступления менопаузы и с уже наступившей менопаузой.
Состояние костной прочности определялось на ульт-
развуковом остеометре ‘Achilles Express” фирмы Lunar, США, предназначенном для исследования пяточной кости, с частотой датчиков 500 кГц.
Определение уровня биохимических маркеров осте-опороза (остеокальцина и С-концевого телопептида) в сыворотке крови производилось методом двухцентрового иммуноферментного анализа с целью уточнения патогенетического звена в формировании остеопенического синдрома у больных СД 1-го типа.
Проводилось исследование зависимости изменений костной прочности от выраженности снижения кровотока в нижних конечностях по данным реовазографии у 55 пациентов в возрасте от 21 до 67 лет (средний возраст - 41,7+12,5 лет). Среди них было 22 мужчины (40%) и 33 женщины (60%). По данным реовазографии, снижение кровоснабжения нижних конечностей 1 и 2-й степени было выявлено у 10 больных (18,2%) (группа 1), 3-й степени - у 36 (65,4%) (группа 2), 4-й степени - у 9 (16,4%) (группа 3).
Компьютерная томография поясничного отдела позвоночника была выполнена на спиральном компьютерном томографе “Toshiba” Xpress/GX 19 пациентам на уровне L1-L3 по общепринятой методике проведения исследования поясничного отдела позвоночника. Трехфазная остеосцинтиграфия нижних конечностей выполнялась на гамма-камере Searle Scintiscan с коллиматором на 140 кэВ при введении 370-550 МБк 99тТс-пирфотеха (“Диамед”, Россия) для определения зависимости показателей магистрального кровотока, кровенаполнения мягких тканей и выявления изменений костного метаболизма от степени выраженности остеопенического синдрома.
Реовазография нижних конечностей проводилась на аппарате “Реограф Р4-02”, Россия. Расчет показателей производился автоматически (использовалась компьютерная программа для расчета показателей Ультратон-1).
Определялся уровень биохимических маркеров осте-опороза (остеокальцина и С-концевого телопептида) в сыворотке крови методом двухцентрового иммунофер-ментного анализа с целью уточнения патогенетического звена в формировании остеопенического синдрома у больных СД 1-го типа.
Статистическую обработку результатов проводили с помощью пакета программ sTaTISTiCA 6.0 (StatSoft, Inc., США). Критический уровень значимости при проверке статистических гипотез в данном исследовании принимался равным 0,05.
Результаты и обсуждение
Исследование состояния костной прочности показало, что средние значения интегрального индекса STI и Т-критерия соответствовали остеопении [86,0 (72,0^98,0) и -1,0SD (-2,1 ^—0,2)]. Анализ частоты встречаемости ОПС, его структуры у больных СД 1-го типа свидетельствовал о статистически значимом (p=0,0065) увеличении частоты встречаемости остеопенического синдрома за счет увеличения распространенности как остеопении, так и остеопороза.
Была выявлена высокая степень корреляции (r=0,89; p=0,0001) между показателями УЗО и степенью тяжести,
а также значимые отличия между группами пациентов со средней степенью и тяжелой степенью тяжести СД 1-го типа (рис. 1).
Таким образом, при усугублении тяжести течения СД 1-го типа происходит увеличение частоты и выраженности ОПС. У больных со средней степенью СД 1-го типа средние значения STI и T-критерия соответствовали нормальным: STI - 92,0(74,0*99,0) и Т-критерий -0,6 (-2,0* -0,1), а в группе пациентов с тяжелым СД 1-го типа значения аналогичных показателей были значимо ниже (р=0,01) и соответствовали остеопении - 79,0 (71,0*88,0) и -1,6 (-2,2*—0,9) соответственно. Снижение средних значений STI в группе пациентов с тяжелым течением СД согласовывалось со статистически значимым возрастанием частоты выявления ОПС и остеопороза (p=0,03). Исследование микроархитектоники кости выполнялось с помощью цифрового анализа компьютерных томограмм поясничных позвонков. Учитывались относительный объем трабекулярной кости и количество костных трабекул в 1 мм2 [1].
Компьютерная томография поясничного отдела позвоночника на уровне L1, L2, L3 с последующим анализом
компьютерных томограмм была проведена 19 больным СД 1-го типа. Данные цифрового анализа свидетельствуют об одновременном уменьшении относительного объема трабекулярной кости до 0,23±0,05 и количества костных трабекул в 1 мм2 до 0,27+0,06. Согласно этому нормальная структура трабекулярной кости выявлена у 12 пациентов (63,2%), у 7 человек отмечено развитие остеопо-ретической перестройки в поясничных позвонках (36,8%).
Анализ средних значений цифрового анализа компьютерных томограмм в зависимости от результатов УЗО показал, что в группе с нормальными показателями костной прочности средние значения как относительного объема трабекулярной кости, так и количества трабекул в 1 мм2 также соответствовали норме. В группе пациентов с остеопенией, по данным УЗО, отмечалось наиболее низкое значение Утр/Утотал и №р при возрастании этих показателей в группе с остеопорозом по данным ультразвукового исследования. Сравнение показателей КТ-ис-следования (Утр/Утотал и №тр) выявило достоверно значимые различия между группами пациентов с нормальными значениями, по данным УЗО, и больными, средние показатели которых соответствовали остеопении (р=0,022). В то же время значимых отличий между Утр/Утотал и №тр у пациентов с остеопенией и остеопо-розом, по данным УЗО, не выявлено (р=0,95б). При сравнении показателей КТ-исследования в группах больных с нормальными значениями и остеопо-розом по данным УЗО отмечена тенденция (р=0,070) к их снижению у больных с остеопорозом.
Для изучения связи между показателями КТ-исследования и показателями УЗО пяточной кости проводился анализ корреляций по методу Тау-Кендала. Установлена слабая корреляционная взаимосвязь между Утр/Утотал и STI (r=0,46; p=0,0438); №тр и BUA (r=0,28; p=0,0).
Таким образом, изменение количества трабекул в 1 мм2 прямо приводит к изменениям относительного объема трабекулярной ткани у больных СД 1-го типа, что может быть связано с изменениями губчатой кости у данной категории пациентов. Кроме того, взаимосвязь относительного объема, STI и наличие корреляционной взаимосвязи между количеством трабекул с широковолновым рассеиванием косвенно указывало на то, что в пяточной кости происходят такие же изменения микроархитектоники, как и в позвонках. Можно предположить, что снижение показателей костной прочности у больных СД 1-го типа в первую очередь связано с изменениями трабекулярной ткани.
Известно, что по мере прогресси-
Рис. 1. Показатели костной прочности у больных СД 1-го типа в зависимости от степени тяжести заболевания
Рис. 2. Частота встречаемости нормальных показателей, остеопении и остеопороза и средние значения STI по данным УЗО у больных ОД 1-го типа в зависимости от состояния периферического кровотока по данным реовазографии
рования СД 1-го типа у большей части больных развиваются сосудистые осложнения, влекущие за собой снижение кровоснабжения в том числе и нижних конечностей. В связи с этим мы проанализировали влияние состояния кровотока в нижних конечностях по данным реовазо-графии на показатели ультразвуковой остеометрии (рис. 2).
При анализе результатов реовазографиии и УЗО нами получены достоверные данные, подтверждающие формирование ОПС на фоне сохраненного кровотока, при этом выявлено снижение частоты развития ОПС у больных СД с признаками снижения периферического кровотока. Данная закономерность может быть отражением наличия активного костного метаболизма у пациентов с сохраненным периферическим кровообращением, приводящего при воздействии остальных патогенетических факторов, обусловленных основным заболеванием, к более частому и выраженному развитию ОПС. В то же время нарушение периферического кровообращения, по данным некоторых авторов [3], замедляет метаболические процессы в кости, приводя к снижению частоты выявления ОПС у данной категории пациентов, именно по данным УЗО пяточной кости как периферического отдела скелета.
Сопоставление показателей УЗО и радионуклидной ангиографии показало, что в группах пациентов с нормальными показателями костной прочности время поступления РФП в сосуды нижних конечностей самое длительное (36-37 с) по сравнению с данными пациентов с ОПС. Значимое увеличение скорости кровотока установлено только в группе пациентов с остеопорозом (р=0,05), а у пациентов с остеопенией отмечалась лишь тенденция к ускорению кровотока (р=0,07).
При проведении анализа времени поступления радиофармпрепарата (РФП) и значений 5Т1 обнаружена положительная корреляционная связь между 5Т1 и Тнач (г=0,47; р=0,02), характеризующая тенденцию к угнетению кровотока в нижних конечностях пациентов с ОПС по сравнению с больными, имеющими нормальную костную прочность по данным УЗО, что согласуется с данными литературы и результатами, полученными при сопоставлении данных реовазографии и УЗО в нашем исследовании. Статистически значимых отличий показателей, характеризующих мягкотканую и костную фазу у больных с нормальной костной прочностью и ОПС, нами не установлено.
Результаты сопоставления радионуклидной ангиографии нижних конечностей и УЗО показали, что ОПС, по данным ультразвуковой остеометрии пяточной кости, развивается чаще у больных СД с сохраненным кровотоком. Следовательно, неблагоприятное в целом для пациента снижение периферического кровотока приводит к уменьшению отрицательного влияния основного заболевания на костный обмен.
Исследование маркеров остеопороза было выполнено у 30 больных СД 1-го типа в возрасте от 18 до 55 лет (средний возраст - 43,6+12,1 лет) со стажем заболевания 11,3±7,1 лет. Среди них женщин - 17 (56,7%), мужчин - 13 (43,3%). В зависимости от степени тяжести среди обследуемых данной группы у 15 пациентов - сред-
нетяжелое течение (50,0%) и 15 человек имели тяжелую степень СД 1-го типа (50,0%).
Средние значения индекса костной прочности у больных СД 1-го типа, входящих в группу, соответствовали остеопении (72,0 (63,0*80,0)), при этом у 15 больных была диагностирована остеопения (50%) и у 15 - остео-пороз (50%). Общий уровень остеокальцина в сыворотке крови составил 27,5 (18,0*36,0) нг/мл, а уровень С-кон-цевого телопептида - 0,610 (0,530*0,690) нг/мл. При проведении корреляционного анализа по Спирмену выявлена сильная обратная корреляция между всеми показателями УЗО (STI, Т-критерий, SOS и BUA) и уровнем С-кон-цевого телопептида в сыворотке крови (г от -0,72 до -
0.84. р<0,01). Сильная обратная взаимосвязь установлена между содержанием С-концевого телопептида и STI и Т-критерием (г=-0,84, р=0,0384). Нами не установлено взаимосвязи между показателями костной прочности и уровнем остеокальцина в сыворотке крови больных СД 1-го типа. Выявленные закономерности являются доказательством существенной роли процессов резорбции в формировании остеопороза у больных СД 1-го типа.
Выводы
1. Средние значения показателей костной прочности больных сахарным диабетом 1-го типа, по данным ультразвуковой остеометрии, соответствуют остеопении.
2. Остеопения у больных сахарным диабетом 1-го типа сопровождалась нарушением микроархитектоники кости в виде снижения относительного объема трабекулярной кости (Утр/Утотал) до 0,270*0,390 и количества трабекул (№р) до 0,310*0,350, что свидетельствует о формировании остеопенического синдрома за счет изменения костной структуры в губчатом веществе кости.
3. Угнетение периферического кровотока в виде увеличения времени поступления радиофармпрепарата в артерии конечности на уровне голеностопного сустава до 43,1±3,1 с, по данным радионуклидной ангиографии, не влияет на показатели костной прочности.
4. Сопоставление данных ультразвуковой остеометрии с биохимическим исследованием маркеров костного метаболизма (остеокальцина и С-концевого телопеп-тида) указывает на значимую активацию процессов резорбции.
Литература
1. Килина О.Ю. Возможности метода цифрового анализа компьютерных томограмм в диагностике остеопороза : авто-реф. дис. ... канд. мед. наук. - Томск, 2003. - 18 с.
2. Alexopoulou O., Jamart J., Devogelaer J.P. et al. Bone density and markers of bone remodeling in type 1 male diabetic patients // Diabetes Metab. - 2006. - Vol. 32, No. 5 - P. 453-458.
3. Chantelau E., Wolf A., Ozdemir S. et al. Ramp Bone histomorphology may be unremarkable in diabetes mellitus // Med. Klin. (Munich). - 2007. - Vol. 102, No. 6. - P. 429-433.
Поступила 15.082011
