CC BY
243
СПОРНЫЕ ВОПРОСЫ ОСТЕОДЕНСИТОМЕТРИИ
И.А1. СКРИПНИКОВА, АС. РАХМАНОВ 2
1 ФГУ ГНИЦ профилактической медицины Росздрава (директор — Р.Г. Оганов)
2 ООО «Интеркапитал»
Остеоденситометрия, или костная денситометрия, в настоящее время является общепринятым инструментом для диагностики и динамического наблюдения за пациентами с заболеваниями, характеризующимися нарушениями костной минерализации.
Развитие костной денситометрии стимулировалось необходимостью преодолеть недостатки стандартной рентгенографии в ранней диагностике снижения костной массы. В настоящее время костная денситометрия объединяет несколько методов для оценки нарушений минерализации кости и изменения состояния костной ткани, которые можно разделить на две группы:
I. Костная денситометрия
Одноэнергетическая рентгеновская абсорбциометрия (ОРА, SXA).
Двухэнергетическая рентгеновская абсорбциометрия (ДРА, DXA).
Количественная компьютерная томография (ККТ, QCT).
Периферическая количественная компьютерная томография (пККТ, pQCT).
II. Костная ультрасонометрия (КУС)
Фотонные методы (однофотонная и двухфотонная аб-сорбциометрия) в настоящее время практически не применяются.
Многообразие различных методов породило много новых терминов и аббревиатуры, которые связаны не только с названиями самих методик, но и с параметрами, измеряемые этими методами. Международное общество по клинической денситометрии систематически выпускает рекомендации, где уделяется большое внимание систематизации денсито-метрической терминологии. Для сокращенного обозначения того или иного метода используются первые буквы слов, составляющих название метода. Например, Dual Energy X-ray Absorbtiometry обозначается как DXA. В русскоязычном варианте это также наиболее удобный способ сокращенных названий методов. Например, сокращенное название двух-энергетической рентгеновской абсорбциометрии — ДРА.
То же самое касается и параметров, которые измеряются на том или ином приборе (табл. 1). Примечательно, что используемая в нашей литературе аббревиатура МПКТ (минеральная плотность костной ткани) многими специалистами не одобряется. На самом деле, МПКТ может быть измерена только методом количественной компьютерной томографии, где имеется возможность определять плотность образца кости и выбирать зону анализа (губчатая костная ткань или компактная костная ткань). При исследованиях методом ДРА получается проекционная денситограмма определенного участка кости, как конструкции, а не как образца ткани. Поэтому правильное название параметра — «минеральная плотность кости», то есть МПК.
Недавно появилось понятие «стандартизованная МПК» в связи со стандартизацией ДРА и с разработкой Европейского фантома для позвоночника. Его можно транспортировать от одного сканера к другому и с помощью перекрестной калибровки получать стандартизованные значения МПК.
В связи с многообразием диагностических приборов с разными возможностями возникает много вопросов, четкие ответы на которые еще не сформулированы:
— Каким методом и на каком оборудовании проводить обследование?
— Какие области измерения выбрать?
— Кто должен проводить обследования?
— Как интерпретировать полученные данные?
— Можно ли использовать международные или американские базы данных при обследовании русского населения?
Прежде чем обсуждать вопрос «Какой метод выбрать?» рассмотрим возможности неинвазивных технологий в оценке количества и качества костной ткани (табл. 2). Об уровне минерализации кости позволяют судить практически все технологии, в большей степени ДРА и ККТ. В настоящее время не существует неинвазивного метода, который бы давал полное представление о трабекулярной сети или об архитектонике костной ткани. Количественная компьютерная томография, особенно пККТ, обладает значительно большей разрешающей способностью в оценке структурного состояния кости, чем ДРА. Кортикальная кость в большей степени, чем трабекулярная, обеспечивает устойчивость против переломов. В периферических костях диафизарные и метафизарные переломы обычно начинаются на костной поверхности, а не в трабекулярной сети, поэтому прочность и эластичность кортикальной кости важнее для предупреждения переломов. В связи с этим пККТ, позволяющая оценить не только микроструктуру кортикальной кости, но и «момент инерции в поперечном сечении» при естественных изгибах кости и скручивании (механическая характеристика, определяющая резистентность костной ткани), является наиболее ценным диагностическим методом в визуализации микроархитектоники кости и определении ее прочности. О прочности кости дает представление и КУС, измеряя скорость прохождения ультразвука и широкополостное затухание ультразвуковой волны.
В настоящее время на российском рынке предлагаются более 20 моделей приборов, предназначенных для оценки плотности кости. Их можно разделить на три типа:
— аксиальные рентгеновские денситометры.
— периферические рентгеновские денситометры.
— периферические ультрасонометры.
ККТ и пККТ мы не рассматриваем, так как это оборудование используется в основном с дифференциально-диагностическими целями из-за повышенной дозы радиации и высокой стоимости.
Наиболее оптимальный выбор костного денситометра зависит от поставленной клинической задачи и технических характеристик аппарата. Что касается клинической задачи, то измерения костной плотности чаще всего должны дать ответ на один из двух вопросов:
1. Какой у данного пациента риск возникновения переломов?
2. Как меняется костная плотность у данного пациента с возрастом или на фоне проводимой терапии?
Технические характеристики аппарата включают, прежде всего, такие показатели, как возможные области сканирования, быстрота сканирования и воспроизводимость.
Несмотря на некоторые недостатки и ограничения, ДРА признана «золотым стандартом» диагностики заболеваний, связанных с потерей массы и нарушением минерализации кости. Наиболее оптимальным оборудованием, отвечающим многим запросам, являются аксиальные денситометры, представленные в нашей стране тремя компаниями (Голо-джик, Лунар, Норланд). Все эти приборы имеют базовое программное обеспечение, позволяющее обследовать три сегмента скелета, и дополнительные программы, которые
могут быть инсталлированы в зависимости от поставленных задач, поэтому именно аксиальные денситометры отвечают запросам большинства пользователей.
Врач, направляющий пациентов на денситометрию, должен знать особенности и область применения этого прибора. Часты случаи, когда, получив направление, пациент идет туда, где есть денситометр, и возвращается к врачу с компьютерной распечаткой (в которой врач обращает внимание только на слова: норма, остеопения, остеопороз). Необходимо отметить, что подобные заключения даются не только по результатам аксиальной рентгеновской денсито-метрии (по принятым критериям ВОЗ для позвоночника и бедра), но и по результатам периферической рентгеновской денситометрии (пятка, предплечье), а также ультразвуковой диагностики (кисть, пятка, коленная чашечка, предплечье, большеберцовая кость). Если направляющий врач не знает всех особенностей методик и возможностей приборов, то это неизбежно ведет к диагностическим ошибкам: часть пациентов, нуждающихся в профилактике ОП, будет потеряна для дальнейшего ведения, части пациентов будут ошибочно назначены лекарства, даны направления на повторные обследования для мониторинга эффективности терапии.
Кроме того, недостаточное количество аксиальных денситометров стараются компенсировать за счет использования более дешевых ультразвуковых приборов для периферических участков скелета — костных ультрасонометров. В журнале «Остеопороз и остеопатии» 2004. № 1, затем в национальных рекомендациях по диагностике, профилактике и лечению остеопороза были сформулированы положения по использованию УЗ техники. Основной областью применения КУС являются скрининговые исследования для выявления лиц с повышенным риском переломов с последующей верификацией на аксиальном денситометре. Результаты костной ультрасонометрии не могут служить основанием для назначения лекарственных препаратов и не должны использоваться для мониторинга терапии. Такие же требования предъявляются и к различным моделям периферических рентгеновских денситометров (с применением лазерной системы или без нее), за исключением ДРА в нижней трети предплечья, которую можно использовать для динамического наблюдения за эффективностью терапии (рекомендации Международного общества по клинической денситометрии).
Обобщая вышесказанное, можно сформулировать некоторые требования к врачу, направляющему пациента на денситометрию:
1. Знание показаний, принятых в клинической денсито-метрии (перечислены в национальных рекомендациях).
2. Понимание основных различий костных денситометров по их диагностическим возможностям.
3. Понимание критериев ВОЗ и их ограничений в зависимости от пола и возраста пациента (женщины до менопаузы, женщины в постменопаузе, мужчины, дети).
Какие области измерения выбрать? (если прибор позволяет сделать измерения в нескольких отделах скелета)
Мнение некоторых специалистов о том, что диагностические возможности прибора улучшаются от количества обследованных областей скелета, не нашли всеобщей поддержки. Однако присоединение второй области сканирования расширяет группу пациентов с факторами риска остеопоро-за и позволяет более точно определить область повышенного риска переломов. Выбор области сканирования для большинства пациентов должен включать стандартные программы: позвоночник и бедро. В определенных ситуациях рекомендуется сканирование дополнительных точек: предплечья у пациентов с гиперпаратиреозом, высокой массой тела (больше 100 кг) или всего скелета у детей.
Зачастую при выборе точки измерения и проекции не учитывается возраст пациента. Например, результаты де-нситометрии поясничных позвонков в прямой проекции часто бывают ложноповышенными у пациентов старше 65 лет из-за выраженных дегенеративных изменений в позвоночнике, обызвествления связочного аппарата, кальцификации стенок брюшной аорты, и таким пациентам следует делать денситометрию поясничных позвонков в боковой проекции или денситометрию бедра. В данном случае не имеет значения, доминантная или недоминантная конечность будет исследована. Однако если имеется выраженный коксартроз или перелом шейки бедра в анамнезе, необходимо провести денситометрию второго бедра. Это касается и измерений на предплечье. При наличии артрита лучезапястного сустава, который может вызывать локальное снижение костной массы, исследование лучше провести на противоположной руке, чтобы более адекватно оценить минерализацию всего скелета.
Кто должен проводить обследование?
Все современные костные денситометры представляют собой компьютеризированные автоматизированные системы, требующие минимального вмешательства оператора в процедуры сканирования и анализа. В связи с этим, во многих случаях, для работы на денситометрах привлекают недостаточно квалифицированных специалистов (лаборантов, техников), ошибочно считая, что их задача заключается только в усвоении нескольких несложных процедур укладки пациента и нажатия нескольких клавиш на компьютере, а интерпретация данных и выдача заключения должна осуществляться другим специалистом. На самом деле де-нситометрические обследования требуют знания анатомических особенностей скелета, для того чтобы правильно выделить область измерения, и способности оценить предварительную клиническую информацию для более точной интерпретации результатов. Оператор после проведения исследования может выдать заключение о состоянии костной массы (на сколько процентов снижена, повышена или в норме). Диагноз остеопороза устанавливает специалист по остеопорозу.
Наиболее оптимальным вариантом является совместная работа специалиста по остеопорозу и оператора, которые находятся недалеко друг от друга и могут обсудить спорные вопросы, касающиеся укладки пациента, анатомических особенностей, правильной расстановки границ позвонков при условии дополнительных ребер или неполной сакрализации, артефактов.
Как интерпретировать полученные данные на денси-тограмме?
Для оценки абсолютных значений МПК введены Т- и Z-критерии, которые позволяют сравнивать полученные данные с сопоставимым по возрасту, полу и расовому признаку контролем. Эти показатели оцениваются для определения риска переломов. В каких случаях какой критерий надо использовать?
— У детей Т-критерий не используется, так как они не достигли пика костной массы, и оценивать результаты можно только по Z-критерию (то есть сравнивать полученные результаты со средними возрастными значениями).
— До 50 лет у женщин и мужчин нужно ориентироваться по Z-критерию и нельзя основываться только на данных денситометрии.
— Т-критерий предпочтителен для оценки МПК мужчин и женщин старше 50 лет. Кажется, что у этой возрастной категории Z-критерий позволяет более объективно оценить потери костной массы, связанные с остеопорозом, и учитывает нормальное снижение костной массы с возрастом.
Таблица 1.
Термины и единицы измерения
Термин Аббревиатура Единица измерения Метод
Костная денситометрия
— содержание костного ми-
нерала СКМ (BMC) г ОРА,
— минеральная плотность кос- ДРА
ти (проекционная) МПК (BMD) г/см2 ОРА,
— «стандартизованная» мине- ДРА
ральная плотность СМПК г/см2 ДРА
— минеральная плотность (SBMD)
(объемная) МПК (BMD) г/см3 ККТ,
Количественная ультрасоно- ПККТ
метрия
— скорость ультразвука СУЗ (SOS) м/сек КУС
— широкополостное ультразву-
ковое затухание ШУЗ (BUA) дб/мг КУС
Таблица 2
Возможности неинвазивных технологий для оценки состояния костной ткани
Однако было показано, что снижение Z-критерия ниже 2 SD является четким индикатором высокого риска переломов, которые происходят у 999 человек из 1000, в то время как нормальные значения Z-критерия не являются показателем низкого риска переломов, хрупкость костей может иметь место и при нормальных значениях Z-критерия.
Иногда оператор слишком доверяет возможностям компьютерной обработки данных и забывает проводить внимательный анализ денситограмм для выявления дегенеративно-деструктивных изменений или артефактов, что приводит к искажению денситометрических показателей и в любом случае — к ошибке в диагнозе. Не всегда учитываются факты компрессии поясничных позвонков. Недостаточно просто исключить такой позвонок из анализа. Оценка компрессий должна быть проведена по рентгенограммам или с помощью специальных программ морфометричес-кого анализа или моментальной оценки позвоночника, которая сегодня имеется в некоторых моделях аксиальных денситометров. При наличии у пациента нетравматических переломов позвонков следует ставить диагноз «остеопороз» независимо от костной плотности.
Бывают большие затруднения в интерпретации локальных изменений минеральной плотности при денситометрии позвоночника и бедра. Строго говоря, диагноз должен устанавливаться по усредненным результатам денситометрии не менее 2 позвонков или по результатам денситометрии всего проксимального отдела бедра. Эти правила основаны
на следующем принципе: чем меньше зона анализа, тем меньше она отражает общий скелетный статус и тем больше ошибка воспроизводимости результатов. В ситуациях, когда выявляется нормальная плотность по сумме 4 позвонков при существенно сниженной плотности одного из позвонков, при постановке диагноза надо ориентироваться на суммарное значение, но в отчете обязательно отразить локальное снижение костной массы. То же самое относится и к бедру. Следует добавить, что аналогичные затруднения возникают, когда показатели плотности (общей или локальной) значительно превышают диапазон нормальных значений.
Можно ли использовать международные или американские базы данных при обследовании населения России?
Остается нерешенным вопрос о возможности использования в полном объеме международной или американской баз нормативных данных при проведении денситометричес-ких обследований в России, хотя мы ими пользуемся уже несколько лет. Немногочисленные данные показывают, что проблема действительно существует и есть необходимость создания собственной общенациональной базы данных. К выводу о необходимости коррекции базы нормативных данных у взрослых и детей приходят и специалисты ЦИТО и Центра здоровья детей РАМН.
Очень важна проблема стандартизации в денситомет-рии. В настоящее время она решается только для аксиальных рентгеновских денситометров. К сожалению, пока эти вопросы не обсуждаются для КУС. Результатом унификации стало введение так называемых «стандартизованных показателей минеральной плотности» и создание единой международной базы нормативных данных (NHANES). После этого программное обеспечение большинства моделей денситометров было дополнено этими опциями. Теоретически это должно было решить существующие проблемы, но практически, по крайней мере у нас, они остаются:
Новое программное обеспечение появилось только в приборах, поставляемых в Россию с 2000 года. Следовательно, примерно 1/3 денситометров не имеют новых программ. Однако для некоторых моделей существует возможность модернизации программного обеспечения, но для этого, как правило, нужны дополнительные финансовые средства. Сегодня все ведущие производители используют одну и ту же международную базу нормативных данных NHANES, однако что касается стандартизованных значений плотности, то разные производители используют разные варианты представления этого показателя. Поэтому сравнивать можно только абсолютные значения МПК, приведенные к стандартизованному значению.
Оптимальным вариантом явилась бы возможность автоматической трансформации данных, полученных на другом приборе, с помощью специальных программных средств. Но для этого пациент должен прийти на повторное обследование не с распечаткой данных на бумаге, а с электронной копией предыдущих результатов денситометрии. Такую работу начала сегодня одна из фирм-производителей костных денситометров.
В заключение можно отметить, что в диагностике ос-теопороза еще много нерешенных и спорных вопросов. К сожалению, нельзя измерить все параметры, влияющие на прочность костной ткани, одним методом. И ни один из существующих методов не является идеальным. Поэтому задачей специалистов на данном этапе является:
1) выделение приоритетных методов, их унификация, чтобы все пользователи оборудования могли одинаково интерпретировать результаты и сравнивать отчеты, полученные на разных приборах одного класса;
2) определение своей ниши и разработка показаний к применению для каждого из существующих методов;
3) расширение образовательных мероприятий в области остеоденситометрии.
Метод Минеральная масса Качество костной ткани Архитектура Прочность
Позвонки
ДРА +++ - - - - - - ++
ККТ ++++ ++ - - - +++
Трубчатые
кости
ДРА ++++ - - - - - - +
КУС ++ +++ - - - ++
пККТ +++ ++ ++++ +++
- не оценивает;
++ удовлетворит. возможн. оценки;
+++ хорошо оценивает
++++ высокое качество оценки
