19.02.2018
Возможности и преимущества количественной компьютерной томографии в выявлении остеопороза позвоночника
В последние годы появились данные о недостатках наиболее распространенных методик диагностики остеопороза.
В последние годы появились данные о недостатках наиболее распространенных методик диагностики остеопороза.
Так, при наличии клинических признаков остеопороза в виде переломов костей, а также при наличии возрастных изменений позвоночника рентгеновская абсорбционная денситометрия, признанная «золотым стандартом», не во всех случаях позволила диагностировать остеопороз [1].
Появилась необходимость совершенствовать диагностику остеопороза, применив углубленный метод исследования — количественную компьютерную томографию (ККТ),которая является уникальной методикой, т.к. позволяет дифференцированно исследовать компактную (кортикальную) и губчатую (трабекулярную) ткань тел позвонков [5, 6].
По мнению многих зарубежных авторов [2],именно этот метод, хотя и является более дорогостоящим и сопровождается более высокой лучевой нагрузкой, чем рентгеновская денситометрия, позволяет более точно определить степень минерализации костной ткани в телах позвонков.
Материал и методы исследования
Методом количественной компьютерной томографии (программа OSTEOCТ) и двухэнергетической рентгеновской абсорбциометрии проведено по 60 исследований поясничного отдела позвоночника пациенткам с остеопоротическими компрессионными переломами. Возраст пациенток был от 40 до 69 лет,пациентки были разделены по возрасту на три группы: 40-49 лет, 50-59 лет и 60-69 лет.
Для проведения исследования пациентка укладывалась поверх калибровочного костно эквивалентного фантома и томографировалась вместе с ним. Были выполнены серединные срезы Th22L5 тел неизмененных позвонков с коллимацией 10 мм, экспозиционной дозой 200 mАs и напряжении на трубке 120 kV. Зоны интереса (ROI) — компактной и губчатый слои передних отделов тел позвонков определялись автоматически (рис. 1).
Вычисления минеральной плотности костной ткани проводились off line по фантому, содержащему 130 мг/см3 гидроксиапатита кальция. Воспроизводимость результатов 1-3%,точность 5-10% [2].
Полученные данные оценивались по шкале регрессии в соответствии с заложенной базой данных популяционной нормы.
Шкала регрессии представляет собой график линейной зависимости между возрастом пациентов и количеством кальция в мг/см3в соответствии с заложенной базой данных отдельно для мужчин и женщин. Данные по каждому позвонку определяются соответствующей точкой на кривой регрессии (рис. 2).
На основании многочисленных исследований было установлено, что существуют пороговые значения минеральной плотности губчатой кости, ниже которых возникает риск переломов тел позвонков. Пороговые значения риска переломов позвонков по данным фирмы производителя представлены на рис. 3.
Из приведенного графика следует, что пороговые значения минеральной плотности губчатой кости тел позвонков находятся на уровне 100-110 мг/см3. При снижении параметров плотности губчатой кости до 50 мг/см3 появляется высокий риск переломов тел позвонков.
Статистическую обработку параметров плотности по данным двухэнергетической денситометрии и количественной компьютерной томографии проводили на персональном компьютере с помощью программы Atte1,встроенной в Microsoft Exell.
Для подтверждения выводов о различиях между полученными количественными результатами исследований в случаях с нормальным распределением использовали t — критерий Стьюдента и критерий Манна — Уитни,когда распределение отличалось от нормального. Статистически значимыми считали различия при p ≤0,05, где p — уровень значимости этого критерия. Выборочные параметры,приводимые далее в таблицах, имеют следующие обозначения: М — среднее, m — ошибка среднего, σ- стандартное среднеквадратичное отклонение, Ме — медиана, n — объем анализируемой подгруппы, р — достигнутый уровень значимости 1.
Результаты исследования и их обсуждение
1. Диапазоны параметров плотности неизмененных позвонков в трех возрастных группах
У обследованных нами пациенток с компрессионными переломами позвонков были определены максимальные и минимальные значения плотности компактного и губчатого слоя в позвонках, сохранивших свою форму.
Эти параметры имели широкий диапазон значений, что характеризует диаграмма на рис. 4.
Из приведенной диаграммы следует, что в группе 40-49 лет показатели плотности губчатой костной ткани были однородными,и диапазон значений плотности был небольшим — от 110 до 133 мг/см3. Диапазон значений плотности компактного слоя позвонков был больше — от 175 до 323 мг/см3. В возрастной группе 50-59 лет диапазон параметров плотности губчатого слоя значительно увеличился за счет появления значений очень низкой плотности. Интервал значений плотности был от 135 мг/см3 до 10 мг/см3.
При анализе параметров плотности мы выявили, что с возрастом появлялась диссоциация показателей плотности губчатой ткани в отдельных позвонках и деминерализация позвонков происходила неравномерно.
Степень минерализация компактного слоя также отличалась в разных возрастных группах. Кроме истончения компактного слоя позвонков и снижения показателей плотности, выявлены значительные повышения плотности за счет обызвествлений вокруг позвонков. Таким образом, ККТ может выявлять выраженные плотностные различия между позвонками.
2. Преимущества ККТ в выявлении остеопороза позвоночника
Значительное преимущество ККТ показано у больных с компрессионными переломами позвонков, когда рентгеновская денситометрия не выявила остеопороза. Это имело не только теоретическое, но и клиническое значение.
По данным двухэнергетической рентгеновской денситометрии у 27 из 100 больных (27%) с компрессионными переломами тел позвонков Ткритерий соответствовал остеопении(21 человек) и норме (6 человек). Более детально обследованы 9 больных с остеопенией по данным двухэнергетической рентгеновской абсорбциометрии (ДРА) позвоночника, им проведена денситометрия проксимального отдела бедра. В табл. 1 представлены результаты примененных методик: ДРА поясничного отдела позвоночника, ДРА проксимального отдела бедра, ККТ поясничного отдела позвоночника. Приведены минимальные значения показателей плотности (BMD г/см2) из четырех поясничных позвонков и зоны Ward проксимального отдела бедра.
Из таблицы 1 следует, что все показатели плотности костной ткани в поясничном отделе позвоночника и проксимальном отделе бедра,которые были определены с применением метода рентгеновской денситометрии (ВМD,ВМС и Ткритерий), соответствовали остеопении. Даже в зоне Ward, где наиболее рано выявляются признаки деминерализации бедра,Ткритерий не соответствовал остеопорозу.
При сравнении данных ДРА и ККТ у больных с остеопоротическими компрессионными переломами тел позвонков, ККТ более четко определила снижение параметров плотности костной ткани, а именно, у 5 из 9 пациенток ВМD находилась в пределах 80 мг/см3, что соответствовало повышенному риску переломов,а у 4 пациенток ВМD была в пределах 40-60 мг/см 3, что соответствовало высокому риску переломов. Приводим следующее наблюдение.
Пациентка Г., 59 лет, обратилась на прием с жалобами на боли в поясничном отделе позвоночника, усиливающиеся при движениях.
На рентгенограмме поясничного отдела позвоночника был выявлен компрессионный перелом L1(рис. 5).
При оценке боковой рентгенограммы позвоночника отчетливо видны признаки спондилоартроза дугоотросчатых суставов L3-L5.
Денситограмма поясничного отдела позвоночника больной Г., 59 лет, с компрессионным остеопоротическим переломом L1позвонка представлена на рис. 6.
По данным ДРА значения плотности по Т критерию в телах позвонков L1-L4+ 0,7SD,т.е. в пределах нормы.
Минимальные значения плотности в проксимальном отделе бедра в зоне Ward Т1,4SD, что указывало на остеопению. Остеопороза по данным двух рекомендуемых точек исследования — позвоночника
На графике линейной регрессии индикаторы Th22 иL1 позвонков находятся в зоне высоких значений плотности, а индикаторы L2-L5 позвонков в зоне повышенного риска переломов.
Таким образом, ККТ позволяет в старших возрастных группах избежать погрешностей в измерениях плотности костной ткани, связанных со спондилоартрозом, обызвествлениями вокруг тел позвонков, определить истинные значения плотностей губчатой и кортикальной тканей позвонков и предположить повышенный риск переломов позвонков.
Выводы
1. Значительное преимущество ККТ установлено у больных с компрессионными переломами позвонков в возрасте старше 60 лет,когда рентгеновская денситометрия не выявила остеопороза.
2. Степень минерализации позвонков у пациентов старше 50 лет может резко различаться, а позвонки могут сохранять свою форму,не подвергаясь компрессии, в довольно большом диапазоне значений плотностей губчатой и компактной тканей.
3. В случаях определения качественных изменений в позвонках, когда была четко отражена почти полная резорбция губчатой костной ткани позвонка, ККТ, в отличие от рентгеновской денситометрии, позволила получить объективные данные с возможностью прогнозирования риска перелома тела позвонка.
Г.В. Дьячкова, А.И. Реутов, Е.М. Эйдлина, Р.В. Степанов, А.В. Ковалева
ФГУН РНЦ «ВТО» им. акад. Г.А. Илизарова, г. Курган
ФГУН Уральский НИИТО им В.Д. Чаклина, г. Екатеринбург
Список литературы
1.Жарков П.Л., Смолев Д.М., Магомедов М.К., Зуева А.В.Зависимость результатов остеоденситометрии от возрастных особенностей скелета при поиске системного остеопороза. Российский Научный Центр рентгенорадиологии МЗ РФ, Госпиталь ветеранов войн No 3.
2.Genant H.K., Ettinger B., Harris S.T., Blok J.E.,Steiger P.Qantitative computed tomography in assessment of osteoporosis. Osteoporosis: Etiologogi, Diagnosis, and Management, New York Raven, 1988, p. 221-249.
3.Gordon C.L., Lang C.F., Aaugat P., Genant N.K. Image Based Assessment of spinal trabecular bone structure from highresolution CT images. Osteopor. J., 1998, 8, p.317-325.
4.Kalender W., Felsenberg D., Louiso,Reference values for trabecular and cortical vertebtal bone density in and dualenergy quantitative computive tomography. Eur.J. Radiol., 1989, 9, p. 75-80.
5.Masala S., Tarantino U., Marinetti A. et al.DXA vs.QCT:in vitro and in vivo stadies. Acta diabetol., 2003, 40, p.86-88.
6.Richard B., Mazess D.Bone dencitometry using dual energy xray absorptiometry. Current opinion in orthope dics 1996, V. 7, р. 5-11.
Теги: остеопороз
234567 Начало активности (дата): 19.02.2018 15:17:00
234567 Кем создан (ID): 989
234567 Ключевые слова: компьютерная томография, остеопороз, позвоночник, кости, плотность кости, позвонки
12354567899
учевая диагностика остеопороза позвоночника
Лучевая диагностика остеопороза позвоночника
а) Терминология:
1. Сокращения:
• Остеопороз (ОП), остеопоротический перелом крестца (ОПК), костный мозг (КМ)
2. Определения:
• Снижение костной массы/минеральной плотности кости (МПК)
• Заболевание костной системы, характеризующееся снижением прочности костей и увеличением риска переломов
б) Визуализация:
1. Общие характеристики:
• Локализация:
о Тела позвонков, крестец
2. Рекомендации по визуализации:
• Наиболее оптимальный метод диагностики:
о Наиболее чувствительными методами диагностики остеопоротических переломов позвоночника и крестца являются костная сцинтиграфия и МРТ
3. Рентгенологические данные:
• Истончение кортикальных пластинок
• ОПК: вертикальные полосы склероза, ориентированные параллельно крестцово-подвздошным суставам (КПС), в 1 зоне крестца:
о Нарушение непрерывности кортикальных пластинок ± линии переломов
о Рентгенография малочувствительна в отношении диагностики остеопороза крестца (ОПК): позволяет обнаружить только 20-38% ОПК и переломов тазового кольца
4. КТ при остеопорозе позвоночника:
• Костная КТ:
о Истончение кортикальной кости
о ОПК: склероз боковых масс и латеральных отделов крестца, линии которого параллельны КПС:
— Линии переломов ± костная мозоль примерно у 75% пациентов
— Информативна в отношении диагностики распространения линий переломов на крестцовые отверстия
— Чувствительность 60-75%
5. МРТ при остеопорозе позвоночника:
• Т1-ВИ:
о Нормальная или неоднородная ИС
• Т2-ВИ:
о Нормальная или неоднородная ИС
• STIR:
о Режим чувствителен в отношении диагностики отека КМ при свежем переломе
о ОПК: гипоинтенсивная линия перелома, окруженная зоной отека, в 7% случаев не видна
• Д-ВИ:
о Гипо- или изоинтенсивность сигнала позволяет заподозрить свежий доброкачественный коллапс тела позвонка
о Гиперинтенсивность сигнала характерна для опухолевой природы изменений
о Измеряемые коэффициенты диффузии (ИКД) при метастатическом поражении ниже, чем при отеке КМ
• МР-признаки доброкачественного остеопоротического перелома:
о Негомогенная ИС в T1/T2/STIR
о Неполное замещение КМ, сохранение нормальной ИС КМ тел позвонков
о Множественные компрессионные переломы
о Задняя дислокация задней покровной пластинки
о Полоса низкой ИС в Т1/Т2
о Симптом жидкости: ОП или минимальная травма → остеонекроз или ишемия в области поврежденной замыкательной пластинки
• МР-признаки злокачественного перелома:
о Паравертебральный/эпидуральный мягкотканный компонент
о Инфильтрация задних элементов
о Однородное замещение КМ опухолевой тканью
о Выпуклая задняя покровная пластинка тела позвонка
о Поражение других сегментов позвоночника
• МПК:
о Стандартный метод диагностики остеопороза (ОП) и оценки риска переломов
о Двухэнергетическая рентгеновская абсорбциометрия → минеральное вещество кости в граммах/см2:
— Полученное значение с использованием Т-критерия сравнивается со средними значениями МПК у здоровых людей молодого возраста и того же пола:
Значение Т-критерия, позволяющее установить диагноз ОП (согласно рекомендациям ВОЗ): -2,5
6. Радиоизотопные исследования:
• Костная сцинтиграфия:
о Сцинтиграфия с метилена дифосфонатом, меченым 99mТс является одним из наиболее чувствительных методов диагностики остеопороза крестца (ОПК):
— Симптом «Хонда» или признак «Н» в 20-40% случаев
— Различная динамика изменений: от нормализации сцинтиграфической картины до усугубления изменений с усилением захвата изотопа
(Слева) КТ-миелография: признаки диффузной остеопении с легкой клиновидной деформацией тела L2 позвонка. В течение ближайшего года у пациента развился остеопоротический компрессионный перелом тела L 1 ЕЯ Существует обратная корреляция между наличием «вакуума» в телах позвонков и минеральной плотностью кости.
(Справа) На сагиттальном КТ-срезе в телах L1 и L2 позвонков определяется гиперденсный метилметакрилат после выполненной пациенту чрескожной вертебропластики этих позвонков.
в) Дифференциальная диагностика остеопороза крестца:
1. Литические костные метастазы:
• Распространение первичной опухоли с поражением позвонков чаще в виде деструкции костной ткани
2. Бластические костные метастазы:
• Дискретные узелковые, пятнистые или диффузные зоны остеосклероза
3. Множественная миелома:
• Мультифокальная, диффузная или неоднородная гипоинтенсивность в Т1/гиперинтенсивность в STIR
4. Гиперпаратиреоз:
• Остеопения, истончение кортикальной кости
• Субпериостальная резорбция кости
5. Травматический перелом крестца:
• Переломы ± связочные повреждения переднего и заднего отделов таза
• Нарушение непрерывности дугообразных линий крестца
• Отек и гематомы мягких тканей
(Слева) На сагиттальном КТ-срезе и рентгенограмме в боковой проекции визуализируется остеопоротический перелом тела среднегрудного позвонка.
(Справа) На сагиттальном STIR МР-И отмечается гиперинтенсивность сигнала тела среднегрудного позвонка, связанная с отеком костного мозга на фоне свежего остеопоротического компрессионного перелома. На Т1-ВИ определяется гипоинтенсивность сигнала и низкоинтенсивная полоса, представляющая собой линию перелома. Негомогенная ИС в Т1/Т2/STIR-режимах и неполное замещение костного мозга являются характерными признаками доброкачественного характера перелома.
г) Патология:
1. Общие характеристики:
• Этиология:
о Ремоделирование костной ткани происходит постоянно и включает два регулируемых процесса — резорбцию и новообразование костной ткани:
— Остеокласты резорбируют кость → обратимый процесс, по завершении которого остеобласты заполняют образовавшуюся полость коллагеновым матриксом → минерализация матрикса
— Сигнальная система, определяющая репликацию, дифференцировку, функцию и смерть остеокластов и остеобластов, регулирует таким образом и процессы ремоделирования костной ткани
о Стимуляция остеобластогенеза и новообразования костной ткани осуществляется посредством сигнального белка Wnt/β-катенина
о Костные морфогенетические протеины (КМП) стимулируют миграцию и функцию хондроцитов
о IGF-1 является медиатором гормона роста, посредством которого последний участвует в росте и развитии костной ткани:
— Необходим для развития скелета и поддержания нормальной костной массы
о Постменопаузальный ОП:
— Недостаток эстрогена → усиление костной резорбции и потери костной массы
о Глюкокортикостероиды блокируют сигнальный белок Wnt, тем самым нарушая процессы остеобластогенеза, а также угнетают функцию остеобластов:
— Ингибируют синтез IGF-1
• Генетика:
о В генетических исследованиях с участием близнецов установлено, что МПК на 50-85% обусловлена наследственными факторами, при этом наибольшее влияние наследственность оказывает на состояние аксиального скелета
о Фенотипическое выражение определяется комбинированными эффектами нескольких генов и влиянием факторов внешней среды
• Сочетанные изменения:
о Остеопоротические переломы (связанные с повышенной хрупкостью костной ткани): низкоэнергетические переломы, возникающие при падении с высоты, не превышающей собственный рост пациента
о Переломы вследствие недостаточности костной ткани — представляют собой подтип стрессовых переломов, возникающих на фоне нормальных нагрузок на измененную костную ткань, утратившую свойства эластичного сопротивления
о Остеопоротические переломы крестца:
— Нередко встречаются у женщин пожилого возраста, страдающих остеопорозом
— Другие факторы риска: облучение таза, стероид-индуцированная остеопения, почечная остеодистрофия, множественная миелома
— Частота 1-5% среди пациентов групп риска
— Наиболее часто проявляются диффузным болевым синдромом в нижней части спины ± иррадиацией в ягодицу, тазобедренный сустав или пах
— Неврологическая симптоматика встречается редко (5-6%)
— Часто сочетаются с аналогичными переломами костей таза
• Факторы риска остеопороза и связанных с ним переломов: о Переломы в анамнезе во взрослом возрасте
о Низкая масса тела
о Курение в настоящее время
о Терапия кортикостероидами
о Пожилой возраст
2. Стадирование, степени и классификация остеопороза позвоночника:
• Две формы остеопороза:
о Низкий метаболизм костной ткани: снижение процессов новообразования костной ткани и костно-резорбтивной активности:
— Пожилые пациенты, прием некоторых групп препаратов (химиотерапия, стероиды, бисфосфонаты)
о Высокий метаболизм костной ткани: усиленная активность остеокластов, нормальная или усиленная активность остеобластов:
— Наиболее распространенная форма
— Женщины в постменопаузе, гиперпаратиреоз, транзиторный ОП у мужчин
• Вторичный ОП на фоне системных метаболических расстройств:
о Тиреотоксикоз или болезнь почек
• ОП вследствие иммобилизации:
о Кость приобретает пятнистую или напоминающую инфильтрацию опухолью структуру
• Транзиторный ОП:
о Женщины в третьем триместре беременности или мужчины среднего возраста
о Спонтанно развивающийся и самоограничивающийся болевой синдром, прогрессирующий в течение нескольких недель
о Рентгенологические признаки остеопении, ограниченной одним или несколькими суставами, чаще всего-тазобедренный сустав
(Слева) Сагиттальный срез, Т1-ВИ: гипоинтенсивность сигнала, ориентированная параллельно замы-кательной пластинке. На сагиттальном STIR МР-И отмечается гиперинтенсивность сигнала в этой же области и симптом жидкости. Симптом жидкости чаще наблюдается при свежих доброкачественных остеопоротических переломах. Остеопороз и минимальная травма приводят к остеонекрозу в области поврежденной замыкательной пластинки. В зону остеонекроза «продавливается» жидкость, что становится причиной появления МР-симптома «жидкости».
(Справа) Аксиальный КТ -срез: признаки двустороннего остеопоротического перелома крестца. У 2/3 пациентов в таких случаях не удается установить факта травмы либо травма эта оказывается минимальной.
д) Клинические особенности:
1. Клиническая картина остеопороза позвоночника:
• Наиболее распространенные симптомы/признаки:
о Бессимптомное снижение МПК
о Около 2/3 остеопоротических переломов тел позвонков протекают бессимптомно
• Другие симптомы/признаки
о Продукты деградации костной ткани в сыворотке крови и моче:
— Определение маркеров новообразования и резорбции костной ткани применяется для мониторинга эффективности проводимого лечения
2. Демография:
• Возраст:
о Обычно > 55лет
• Пол:
о Ж>М
• Эпидемиология:
о Наиболее распространенное метаболическое заболевание костной ткани
о Встречается у 40% женщин в постменопаузе
3. Течение заболевания и прогноз:
• Снижение значения стандартного отклонения Т-критерия ниже среднего для молодых взрослых людей на каждый пункт увеличивает риск перелома в два раза
• Шкала оценки риска переломов (Fracture Risk Assessment (FRAX)):
о Используется для прогнозирования развития переломов путем оценки клинических факторов риска ± измерения костной плотности на уровне шейки бедра
4. Лечение остеопороза позвоночника:
• Варианты медикаментозного лечения рассматриваются у пациентов с низкой плотностью костной ткани (Т-критерий между -1,0 и -2,5)
• Антирезорбтивная терапия → снижение интенсивности костной резорбции → стабилизация архитектоники кости, снижение частоты переломов
• Анаболические препараты → стимуляция новообразования костной ткани и увеличение костной массы
• Свежие остеопоротические переломы:
о Строгий постельный режим и купирование болевого синдрома
о Вертебропластика/кифопластика/сакропластика
е) Диагностическая памятка. Советы по интерпретации изображений:
• Повышенный риск переломов:
о МРТ является наиболее чувствительным методом диагностики отека костного мозга при свежем переломе
ж) Список использованной литературы:
1. Cosman F et al: Clinician’s Guide to Prevention and Treatment of Osteoporosis. Osteoporos Int. 25(10):2359-81,2014
2. Zhang J et al: Use of pharmacologic agents for the primary prevention of osteoporosis among older women with low bone mass. Osteoporos Int. 25(1 ):317-24, 2014
3. Canalis E: Up in new anabolic therapies for osteoporosis. J Clin Endocrinol b. 95(4):1496-504, 2010
4. Lyders EM et al: Imaging and treatment of sacral insufficiency fractures. AJNR Am J Neuroradiol. 31 (2):201 -10,2010
5. Unnanuntana A et al: The assessment of fracture risk. J Bone Joint Surg Am. 92(3):743-53, 2010
6. Baur A et al: Diffusion-weighted imaging of bone marrow: current us. Eur Radiol. 13(7): 1 699-708, 2003
— Также рекомендуем «Рентгенограмма, КТ, сцинтиграмма при болезни Педжета позвоночника»
Редактор: Искандер Милевски. Дата публикации: 7.9.2019
- Patil H., Tiwari R. V., Repka M. A. Recent advancements in mucoadhesive floating drug delivery systems: A mini-review. Journal of Drug Delivery Science and Technology. 2016; 31: 65–71.DOI: 10.1016/j.jddst.2015.12.002.
- М.П. Киселева, З.С. Шпрах, Л.М. Борисова и др. Доклиническое изучение противоопухолевой активности производного N-гликозида индолокарбазола ЛХС-1208. Сообщение I // Российский биотерапевтический журнал. 2015. № 2. С. 71-77.
- Скориченко, «Доисторическая M.» (СПб., 1996); его же, «Гигиена в доисторические времена» (СПб., 1996).
- https://trauma.ru/content/articles/detail.php?ELEMENT_ID=20304.
- https://meduniver.com/Medical/luchevaia_diagnostika/diagnostika_osteoporoza_pozvonochnika.html.
- Moustafine R. I., Bobyleva V. L., Bukhovets A. V., Garipova V. R.,Kabanova T. V., Kemenova V. A., Van den Mooter G. Structural transformations during swelling of polycomplex matrices based on countercharged (meth)acrylate copolymers (Eudragit® EPO/Eudragit® L 100-55). Journal of Pharmaceutical Sciences. 2011; 100:874–885. DOI:10.1002/jps.22320.
